JP2017528536A - Polyurethane aerosol compositions, articles, and related methods - Google Patents

Polyurethane aerosol compositions, articles, and related methods Download PDF

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Abstract

一液型保存安定性ポリウレタンエアゾール組成物、並びに関連する物品及び方法を提供する。基材上に噴霧し、乾燥させたとき、これら組成物は、ポリウレタンフィルムを提供する。これらポリウレタンフィルムは、特に、有害な環境条件下で、公知のエアゾール組成物に比べて改善された耐湿性、光学的透明度、及び耐候性を示す。前記組成物は、一般的に、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、を反応させることによって得られるウレタン部分、及び任意にシラン末端基、を含有する水性ポリウレタン分散液と、噴射剤と、任意に1つ以上の添加剤と、を含む。One-part, storage-stable polyurethane aerosol compositions, and related articles and methods are provided. When sprayed onto a substrate and dried, these compositions provide a polyurethane film. These polyurethane films exhibit improved moisture resistance, optical clarity, and weather resistance, especially under harmful environmental conditions, compared to known aerosol compositions. The composition is generally a urethane moiety obtained by reacting (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water solubilizing compound, and (iii) a diisocyanate. And optionally containing silane end groups, an aqueous polyurethane dispersion, a propellant, and optionally one or more additives.

Description

(関連出願の相互参照)
本願は、米国特許仮出願第61/016221号(2014年6月24日出願)の優先権を主張し、その開示全体を参照により本明細書に援用する。
(Cross-reference of related applications)
This application claims priority from US Provisional Patent Application No. 61/016221 (filed June 24, 2014), the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

(発明の分野)
噴霧可能なポリウレタン組成物並びに関連する物品及び方法を提供する。噴霧可能なポリウレタン組成物は、より具体的には、ポリウレタンエアゾール組成物である。
(Field of Invention)
Sprayable polyurethane compositions and related articles and methods are provided. The sprayable polyurethane composition is more specifically a polyurethane aerosol composition.

ポリウレタンは、広範囲に及ぶ商業及び工業的用途でみられる合成ポリマーである。カルバメート(−NH−CO−O−)化学結合を特徴とするこれらポリマーは、当該技術分野において公知の方法、例えば、好適な触媒の存在下で多官能性イソシアネートをジオール又はポリオールと反応させることによって製造される。熱可塑性ポリウレタンは、自己秩序化ブロック構造を形成する直鎖ポリマー鎖を特徴とするが、熱硬化性ポリウレタンは、共有結合した架橋網目を形成する。ジイソシアネート、及びジオール又はポリオール構成成分の賢明な選択を通して、ポリウレタンは、高い可撓性及び靭性も示しながら、水分及び化学物質による劣化に対して耐性を有するように設計することができる。   Polyurethane is a synthetic polymer found in a wide range of commercial and industrial applications. These polymers characterized by carbamate (—NH—CO—O—) chemical bonds can be obtained by methods known in the art, for example by reacting a polyfunctional isocyanate with a diol or polyol in the presence of a suitable catalyst. Manufactured. Thermoplastic polyurethanes are characterized by linear polymer chains that form a self-ordered block structure, whereas thermosetting polyurethanes form covalently crosslinked networks. Through judicious selection of diisocyanates and diol or polyol components, polyurethanes can be designed to be resistant to moisture and chemical degradation while also exhibiting high flexibility and toughness.

前述の特性によって、ポリウレタンのコーティング及びフィルムは、過酷な屋外環境において特に有用なものとなる。多くの用途において、ポリウレタンコーティングは、環境的風化、化学暴露、熱、及び/又は摩耗から下層の基材も保護しながら、装飾目的を果たすことができる。保護フィルム用途におけるポリウレタンの使用は、例えば、米国特許第6,607,831号(Hoら)及び同第6,383,644号(Fuchs)に記載されている。   The aforementioned properties make polyurethane coatings and films particularly useful in harsh outdoor environments. In many applications, the polyurethane coating can serve a decorative purpose while also protecting the underlying substrate from environmental weathering, chemical exposure, heat, and / or abrasion. The use of polyurethane in protective film applications is described, for example, in US Pat. Nos. 6,607,831 (Ho et al.) And 6,383,644 (Fuchs).

最近では、ポリウレタンフィルムを、エアゾール噴霧によって基材上にコーティングすることができる。エアゾール噴霧は、液体組成物及び揮発性噴射剤を共通容器に封入し、次いで、噴射剤によって生じる陽圧を用いて前記組成物を前記容器から押し出すことを含む。例えば、3M brand Paint Defender Spray Filmでは、自動車の外面上に噴霧し、次いで、乾燥させて、透明かつ耐久性のある保護コーティングを形成することができるポリウレタン組成物を用いる。エアゾール製品は、使用が容易であり、保存安定性が高く、混合を必要とせず、かつ非常に滑らかで均一なフィルムを設けることができるので、エンドユーザにとって魅力的である。   Recently, polyurethane films can be coated onto substrates by aerosol spraying. Aerosol spraying involves enclosing a liquid composition and a volatile propellant in a common container and then extruding the composition from the container using positive pressure generated by the propellant. For example, 3M brand Paint Defender Spray Film uses a polyurethane composition that can be sprayed onto the exterior of an automobile and then dried to form a transparent and durable protective coating. Aerosol products are attractive to end users because they are easy to use, have high storage stability, do not require mixing, and can provide a very smooth and uniform film.

その多くの利点にもかかわらず、ポリウレタンエアゾール組成物は、特定の技術的問題によって制約を受ける場合もある。特に、水性ポリウレタンエアゾール組成物の場合、主な問題は、耐湿性が不十分であることである。ポリウレタンが完全に又はほぼ完全に乾燥するまで、前記組成物は、吸湿に対して脆弱であり得る。最初の塗布の直後に雨、洗浄、又は更には多湿環境に曝されると、得られたフィルムがその透明性を失って、曇るか又は更には不透明になる場合がある。また、従来のポリウレタンは、日光に曝されたときに黄変する傾向があるという問題も有する。   Despite its many advantages, polyurethane aerosol compositions may be limited by certain technical problems. In particular, in the case of aqueous polyurethane aerosol compositions, the main problem is insufficient moisture resistance. Until the polyurethane is completely or nearly completely dry, the composition can be vulnerable to moisture absorption. If exposed to rain, washing, or even a humid environment immediately after the initial application, the resulting film may lose its transparency and become cloudy or even opaque. Conventional polyurethanes also have the problem of tending to yellow when exposed to sunlight.

本明細書では、水性ポリウレタン分散液に基づくポリウレタンエアゾール組成物を提供する。これら分散液は、基材上に噴霧し、乾燥させた際に熱硬化性又は熱可塑性のポリウレタンフィルムを提供することができる。これらフィルムは、特に有害な環境条件下で、公知のエアゾール組成物と比べて優れた耐湿性、耐熱性、及び耐紫外線性、光学的透明度、並びに機械的特性を示すことが見出された。例えば、最終硬化フィルムでは、少なくとも5のグラベロメーター(gravelometer)評点(ASTM D−3170に従って測定)が好ましく、かつ達成されている。これら品質によって、提供される組成物は、審美性と、岩石片、汚れ、及び岩屑からの保護との両方が大切である、自動車塗装保護フィルム等の屋外用途に非常に適したものとなる。有利なことに、これらポリウレタンフィルムは、使用期間の最後に基材から手で取り外せる能力を保持しながら、ガラス基材上に強固な接着を示すことも見出された。   Provided herein are polyurethane aerosol compositions based on aqueous polyurethane dispersions. These dispersions can provide a thermosetting or thermoplastic polyurethane film when sprayed onto a substrate and dried. These films have been found to exhibit superior moisture resistance, heat resistance, and UV resistance, optical clarity, and mechanical properties compared to known aerosol compositions, particularly under harmful environmental conditions. For example, in a final cured film, a gravelometer rating of at least 5 (measured according to ASTM D-3170) is preferred and achieved. These qualities make the provided composition very suitable for outdoor applications such as automotive paint protection films where both aesthetics and protection from rock fragments, dirt and debris are important. . Advantageously, these polyurethane films have also been found to exhibit strong adhesion on glass substrates while retaining the ability to be manually removed from the substrate at the end of the period of use.

第1の態様では、ポリマーと水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、ポリマーが、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)ヒドラジン又はヒドラジド、を含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーであり、組成物が、基材に堆積したときに半透明又は透明なフィルムを形成する、組成物を提供する。   In a first aspect, a polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a propellant, wherein the polymer comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, and (ii) neutralized water. A polymer obtained by reacting a solubilizing compound, (iii) a diisocyanate, and (iv) an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide, when the composition is deposited on a substrate A composition is provided that forms a transparent or transparent film.

第2の態様では、ウレタン部分とシリル末端基と水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、前記ウレタン部分が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、を反応させることによって得られるウレタン部分である、組成物を提供する。   In a second aspect, a polyurethane aerosol composition comprising a urethane moiety, a silyl end group, water and a propellant, wherein the urethane moiety is (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, Provided is a composition that is a urethane moiety obtained by reacting (ii) a neutralized water solubilizing compound and (iii) diisocyanate.

第3の態様では、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法を提供する。本方法は、2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、を含むポリオール構成成分、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得る工程と、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを(i)酸性水可溶化化合物と、(ii)水可溶化化合物と、を中和させるための塩基と、を逐次反応させることによって、可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供する工程と、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させる工程と、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と反応させる工程と、噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得る工程と、を含む。   In a third aspect, a method for producing a polyurethane aerosol composition is provided. The method includes the steps of obtaining an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer by reacting a polyol component comprising a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture comprising a diisocyanate; a step of providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting i) an acidic water-solubilizing compound and (ii) a base for neutralizing the water-solubilizing compound; Dispersing the polymer in water; reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide; adding a propellant to obtain a polyurethane aerosol composition; including.

第4の態様では、一液型組成物(one-part composition)から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであって、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、前記分散液から水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることと、を含む、方法を提供する。   In a fourth aspect, a method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, wherein the method uses a propellant and through an aerosol actuator, the substrate. Depositing an aqueous polyurethane dispersion on the material, wherein the aqueous polyurethane dispersion comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water solubilizing compound, and (iii) A polymer obtained by reacting a) diisocyanate with (iv) an isocyanate-reactive chain extender containing hydrazine or hydrazide, and removing water from the dispersion to cure the thermoplastic polyurethane coating And providing a method.

第5の態様では、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、を含むポリオール構成成分、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを(i)酸性水可溶化化合物と、(ii)前記水可溶化化合物を中和させるための塩基と、(iii)シリル末端基と、を逐次反応させることによって可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、イソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることと、噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、を含む、方法を提供する。   In a fifth aspect, there is provided a process for producing a polyurethane aerosol composition comprising reacting a polyol component comprising a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture comprising a diisocyanate to react with an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer. Sequentially obtaining (i) an acidic water-solubilizing compound, (ii) a base for neutralizing the water-solubilizing compound, and (iii) a silyl end group. Providing a solubilized polyurethane prepolymer by reacting, dispersing the solubilized polyurethane prepolymer in water, reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender, and jetting Add the agent, polyurethane It includes obtaining an azole composition, and a method.

第6の態様では、一液型組成物から基材上に架橋ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させる工程であって、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、を反応させることによって得られるウレタン部分、シリル末端基、及び水を含む、工程と、前記水を除去して、前記シリル末端基を縮合させることによって、架橋ポリウレタンコーティングを提供する工程と、を含む、方法を提供する。   In a sixth aspect, a method of providing a crosslinked polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, the method comprising using a propellant through an aerosol actuator and an aqueous polyurethane dispersion on the substrate The aqueous polyurethane dispersion reacts (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water-solubilizing compound, and (iii) a diisocyanate. A method comprising: providing a crosslinked polyurethane coating by removing the water and condensing the silyl end group by removing the water and condensing the silyl end group. provide.

第7の態様では、ポリマーと水とジメチルエーテル噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、前記ポリマーが、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーであり、前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、組成物を提供する。   In a seventh aspect, a polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a dimethyl ether propellant, wherein the polymer comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, and (ii) neutralization A polymer obtained by reacting a water-solubilizing compound, (iii) a diisocyanate, and (iv) an isocyanate-reactive chain extender, wherein the polymer is from 10,000 g / mol to 200,000 g / mol. Compositions are provided having a weight average molecular weight in the range.

第8の態様では、一液型組成物から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、ジメチルエーテル噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであり、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、前記分散液から水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることであって、前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ことと、を含む、方法を提供する。   In an eighth aspect, a method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, the method comprising using a dimethyl ether propellant through an aerosol actuator and an aqueous polyurethane on the substrate Depositing the dispersion, wherein the aqueous polyurethane dispersion comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water solubilizing compound, (iii) a diisocyanate, (iv) ) Comprising a polymer obtained by reacting with an isocyanate-reactive chain extender and removing water from the dispersion to cure the thermoplastic polyurethane coating, wherein the polymer is 10 Having a weight average molecular weight in the range of 1,000,000 g / mol to 200,000 g / mol. It includes, to provide a method.

定義
本明細書で使用するとき、
「ジオール」とは、正確に2つのヒドロキシル官能性を有する化合物を意味し、
「ジイソシアネート」とは、正確に2つのイソシアネート官能性を有する化合物を意味し、
「イソシアネート」とは、−N=C=O官能基を有する化合物を指し、
「ポリオール」とは、2つ以上のヒドロキシル官能性を有する化合物を指し、
「ポリウレタン」とは、一般的に、ウレタン及び/又は尿素結合を特徴とするポリマーを指し、
「チオール」とは、−SH官能基を有する有機硫黄化合物を指し、
「尿素」とは、−NHCO(NH)−化学結合を有する化合物を指し、
「ウレタン」とは、−NH−CO−O−化学結合を有する化合物を指す。
Definitions As used herein,
“Diol” means a compound having exactly two hydroxyl functionalities;
“Diisocyanate” means a compound having exactly two isocyanate functionalities;
“Isocyanate” refers to a compound having a —N═C═O functional group,
“Polyol” refers to a compound having two or more hydroxyl functionalities;
“Polyurethane” generally refers to a polymer characterized by urethane and / or urea linkages;
“Thiol” refers to an organic sulfur compound having a —SH functional group,
“Urea” refers to a compound having a —NH 2 CO (NH 2 ) — chemical bond,
“Urethane” refers to a compound having a —NH—CO—O— chemical bond.

本明細書で使用するとき、「好ましい」及び「好ましくは」という用語は、特定の状況下で特定の効果をもたらし得る本明細書に記載の実施形態を指す。しかしながら、同じ又は他の状況において他の実施形態が好ましい場合もある。更に、1つ以上の好ましい実施形態への言及は、他の実施形態が有用でないことを含意するものではなく、本発明の範囲内から他の実施形態を除外することを意図とするものではない。   As used herein, the terms “preferred” and “preferably” refer to embodiments described herein that may provide a particular effect under certain circumstances. However, other embodiments may be preferred in the same or other situations. Furthermore, references to one or more preferred embodiments do not imply that other embodiments are not useful and are not intended to exclude other embodiments from the scope of the invention. .

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するとき、文脈上特に明記さしない限り、単数形「a」、「an」及び「the」は、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「1つの(a)」又は「前記/当該/その(the)」構成成分への言及は、構成成分及び当業者に公知であるその等価物を1つ以上含み得る。更に、「及び/又は」という用語は、列記される要素若しくは列記される要素の任意の2つ以上の組み合わせのうちの1つ又は全てを意味する。   As used in this specification and the appended claims, the singular forms “a”, “an”, and “the” include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, reference to “a (a)” or “said / the / the” component may include one or more of the components and equivalents thereof known to those of skill in the art. Furthermore, the term “and / or” means one or all of the listed elements or combinations of any two or more of the listed elements.

本明細書全体を通して「1つの実施形態」、「特定の実施形態」、「1つ以上の実施形態」、又は「ある実施形態」とは、その実施形態に関して記載される特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な箇所に「1つ以上の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「1つの実施形態では」、又は「ある実施形態では」等の表現が出てくるが、必ずしも本発明の同一の実施形態を参照するものではない。特定の構造、材料、又は特性は、1つ以上の実施形態において、任意の好適な方法で組み合わせられてもよい。   Throughout this specification “one embodiment”, “a particular embodiment”, “one or more embodiments”, or “an embodiment” refers to a particular feature, structure, It means that a material or property is included in at least one embodiment of the present invention. Accordingly, expressions such as “in one or more embodiments”, “in a particular embodiment”, “in one embodiment”, or “in an embodiment” appear in various places throughout this specification. Although not necessarily referring to the same embodiment of the present invention. Particular structures, materials, or properties may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

例示的な実施形態では、提供されるポリウレタンエアゾール組成物は、ウレタン部分及び1つ以上のシリル末端基を有するプレポリマーと、水と、任意の添加剤(例えば、レオロジー調整剤及び/又は消泡剤)と、噴射剤とを含む。これら構成成分については、以下の章で詳細に説明する。   In an exemplary embodiment, the provided polyurethane aerosol composition comprises a prepolymer having a urethane moiety and one or more silyl end groups, water, and optional additives (eg, rheology modifiers and / or antifoaming). Agent) and a propellant. These components are described in detail in the following chapters.

ポリウレタンプレポリマー及びポリマー
本明細書に記載するプレポリマーは、ポリイソシアネートに由来する部分、並びにポリオール及び/又はチオールに由来する部分を含むウレタン部分と、中和されたアニオン性水可溶化部分と、一価末端シリル部分と、任意に、二官能性のヒドラジン又はヒドラジド鎖延長剤に由来するポリウレア部分と、任意の(例えば、ポリオール及び/又はアミン)鎖延長剤に由来する部分とを含む様々な部分に加えて、様々な他の任意部分を含む。
Polyurethane Prepolymers and Polymers The prepolymers described herein comprise a urethane portion comprising a portion derived from a polyisocyanate and a portion derived from a polyol and / or thiol, a neutralized anionic water solubilizing portion, Various, including a monovalent terminal silyl moiety, optionally a polyurea moiety derived from a bifunctional hydrazine or hydrazide chain extender, and a moiety derived from any (eg, polyol and / or amine) chain extender In addition to parts, it includes various other optional parts.

一般に、シリル末端ポリウレタン分散液は、まず、ポリウレタンプレポリマーを得ることによって調製される。これら実施形態では、プレポリマーは、少なくとも1つのポリオール又はチオール構成成分と、少なくとも1つのイソシアネート反応性水可溶化構成成分と、少なくとも1つのポリイソシアネート(例えば、ジイソシアネート)構成成分と、任意に1つ以上のポリオール及び/又はポリアミン鎖延長剤とから調製される。任意に、プレポリマーは、次いで、中和され、アルコキシシランにより部分的に末端化する。幾つかの実施形態では、得られるプレポリマーは、二官能性のヒドラジド又はヒドラジン化合物で鎖延長され、この場合、残りの構成成分は、ヒドラジド又はヒドラジン基を全く有しない。プレポリマーは、二官能性のヒドラジド又はヒドラジン化合物で鎖延長される前又は後に水に分散させてもよい。加水分解中、アルコキシシラン基を、次いで、−Si−OH化学基に変換する。乾燥する際、Si−OH基は、縮合して、シロキサン結合−Si−O−Si−を形成する。   In general, a silyl-terminated polyurethane dispersion is prepared by first obtaining a polyurethane prepolymer. In these embodiments, the prepolymer has at least one polyol or thiol component, at least one isocyanate-reactive water solubilizing component, at least one polyisocyanate (eg, diisocyanate) component, and optionally one. It is prepared from the above polyols and / or polyamine chain extenders. Optionally, the prepolymer is then neutralized and partially terminated with an alkoxysilane. In some embodiments, the resulting prepolymer is chain extended with a bifunctional hydrazide or hydrazine compound, in which case the remaining components have no hydrazide or hydrazine groups. The prepolymer may be dispersed in water before or after being chain extended with a bifunctional hydrazide or hydrazine compound. During hydrolysis, the alkoxysilane groups are then converted to -Si-OH chemical groups. When drying, the Si—OH groups condense to form siloxane bonds —Si—O—Si—.

別の実施形態では、シリル末端基を含まないので、基材上に噴霧された後に共有結合的に架橋された網目を形成しないポリウレタン分散液を調製することができる。それにもかかわらず、これらコーティングは、特に、十分な高分子量を有するポリマーから分散液を調製する場合、優れた特性を示すことができる。   In another embodiment, polyurethane dispersions can be prepared that do not contain silyl end groups and therefore do not form covalently crosslinked networks after being sprayed onto a substrate. Nevertheless, these coatings can exhibit excellent properties, especially when preparing dispersions from polymers with sufficient high molecular weight.

好ましい実施形態では、ポリウレタンの構成成分は、ポリウレタンがエチレンオキシド単位を少ししか又は全く有しないように選択される。ポリウレタンは、例えば、1重量パーセント(重量%)未満又は0.5重量%未満のエチレンオキシド部分を含有し得る。   In a preferred embodiment, the polyurethane constituents are selected such that the polyurethane has little or no ethylene oxide units. The polyurethane may contain, for example, less than 1 weight percent (wt%) or less than 0.5 wt% ethylene oxide moieties.

ポリウレタンエアゾール組成物は、典型的には、(噴射剤を除く)コーティングされたポリウレタンの全重量に基づいて、約5重量%〜約50重量%の範囲の固形分含量を有する。次に、固形分含量を、分散液中に存在する水の量を基準として調整してもよい。所望の固形分含量を得るために、水は、噴射剤を除く組成物の全重量に基づいて、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも65重量%、少なくとも67重量%、少なくとも70重量%、又は少なくとも73重量%の量で存在し得る。水は、噴射剤を除く組成物の全重量に基づいて、最高95重量%、最高90重量%、最高87重量%、最高85重量%、又は最高82重量%の量で存在し得る。   The polyurethane aerosol composition typically has a solids content ranging from about 5% to about 50% by weight, based on the total weight of the coated polyurethane (excluding the propellant). Next, the solid content may be adjusted based on the amount of water present in the dispersion. To obtain the desired solids content, the water is at least 50%, at least 60%, at least 65%, at least 67%, at least 70% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant. Or in an amount of at least 73% by weight. Water may be present in an amount of up to 95 wt%, up to 90 wt%, up to 87 wt%, up to 85 wt%, or up to 82 wt%, based on the total weight of the composition excluding the propellant.

ポリウレタン組成物は、一般的に、二官能性の構成成分(例えば、ジオール、ジイソシアネート、ヒドラジン、ジヒドラジド、及びジアミン)から形成されるが、任意に、2を超える官能性を有する多官能性構成成分を、限られた量でポリウレタン分散液に組み込んでもよい。利用する場合、このような多官能性構成成分は、分枝を与える。ウレタン分枝係数(「UBC」)は、シラン末端ウレタン分散液のウレタン部における、多官能性ポリイソシアネート、ポリオール、及び鎖延長剤によって提供される分枝の総量を表し得る。この係数では、−Si−O−Si−及び−Si−OH等のシロキサン結合は除くが、アミン及びメルカプタン等のシランの他の活性水素基は含む。未反応イソシアネートが水と反応すると仮定して計算する。この測定を用いると、UBCは、典型的には、約1.7〜約2.25、好ましくは、約1.85〜約2.01の範囲である。幾つかの実施形態では、UBCは、2であり、これは、全てのこのような構成成分が二官能性(例えば、ジイソシアネート及びジオール)であることを意味する。UBCの更なる態様については、米国特許第6,046,295号(Frischら)に記載されている。   Polyurethane compositions are generally formed from difunctional components (eg, diols, diisocyanates, hydrazines, dihydrazides, and diamines), but optionally multifunctional components having more than two functionalities May be incorporated into the polyurethane dispersion in limited amounts. When utilized, such multifunctional components provide branching. The urethane branching coefficient (“UBC”) may represent the total amount of branching provided by the polyfunctional polyisocyanate, polyol, and chain extender in the urethane portion of the silane terminated urethane dispersion. This coefficient excludes siloxane bonds such as -Si-O-Si- and -Si-OH, but includes other active hydrogen groups of silanes such as amines and mercaptans. Calculated assuming that unreacted isocyanate reacts with water. Using this measurement, UBC typically ranges from about 1.7 to about 2.25, preferably from about 1.85 to about 2.01. In some embodiments, the UBC is 2, meaning that all such components are difunctional (eg, diisocyanates and diols). Further embodiments of UBC are described in US Pat. No. 6,046,295 (Frisch et al.).

ポリオール構成成分は、2つのイソシアネート反応性官能基を有する化合物(ジオール及びその誘導体)を含み、任意に、2を超えるイソシアネート反応性基を有する化合物(例えば、トリオール、テトロール、及びこれらの誘導体)を更に含み、各イソシアネート反応性基が、少なくとも1つの活性水素を有する。   The polyol component comprises a compound having two isocyanate-reactive functional groups (diol and derivatives thereof), and optionally a compound having more than two isocyanate-reactive groups (eg triol, tetrol, and derivatives thereof). In addition, each isocyanate-reactive group has at least one active hydrogen.

プレポリマーを調製するためにジイソシアネートと反応し得るポリオール(例えば、ジオール)、チオール、及びアミン等のイソシアネート反応性構成成分は、高分子量化合物及び低分子量化合物の2つの群に分けることができる。高分子量化合物は、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、又は少なくとも1000g/モルの平均分子量を有し得る。幾つかの実施形態では、高分子量化合物は、最高9,000、最高8,000、最高7,000、最高6,000、又は最高5,000g/モルの平均分子量を有する。低分子量化合物(鎖延長剤)は、最高400、最高350、最高300、又は最高250g/モルの平均分子量を有し得る。任意に、前述の平均分子量は、重量平均分子量(M)である。 Isocyanate-reactive components such as polyols (eg, diols), thiols, and amines that can react with diisocyanates to prepare prepolymers can be divided into two groups: high molecular weight compounds and low molecular weight compounds. The high molecular weight compound may have an average molecular weight of at least 400, at least 500, at least 600, at least 700, at least 800, or at least 1000 g / mol. In some embodiments, the high molecular weight compound has an average molecular weight of up to 9,000, up to 8,000, up to 7,000, up to 6,000, or up to 5,000 g / mol. Low molecular weight compounds (chain extenders) can have an average molecular weight of up to 400, up to 350, up to 300, or up to 250 g / mol. Optionally, the aforementioned average molecular weight is a weight average molecular weight (M w ).

高分子量化合物の例は、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアセタール、ポリヒドロキシポリアクリレート、ポリヒドロキシポリエステルアミド、及びポリヒドロキシポリチオエーテルである。ポリエステルポリオール及び特にポリエーテルポリオールが好ましい場合がある。   Examples of high molecular weight compounds are polyester polyols, polyether polyols, polyhydroxy polycarbonates, polyhydroxy polyacetals, polyhydroxy polyacrylates, polyhydroxy polyester amides, and polyhydroxy polythioethers. Polyester polyols and especially polyether polyols may be preferred.

好適なポリエステルポリオールとしては、多価、好ましくは、三価アルコールを付け加えてもよい二価アルコールと、多塩基性、好ましくは二塩基性カルボン酸との反応生成物が挙げられる。これらポリカルボン酸の代わりに、対応するカルボン酸無水物若しくは低級アルコールのポリカルボン酸エステル、又はこれらの混合物を、ポリエステルを調製するために用いてもよい。ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、及び/又は複素環式であってよく、例えば、ハロゲン原子によって置換されていてもよく、及び/又はエチレン性不飽和を含有していてもよい。例として以下に言及する。コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラクロロフタル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、モノマー脂肪酸と混合し得るダイマー脂肪酸及びトリマー脂肪酸、例えば、オレイン酸、ジメチルテレフタレート及びビスグリコールテレフタレート。ラクトンのポリエステルも、用いてもよい。例示的な脂肪酸のダイマージオールは、Croda International(Snaith,UK)から商品名PRIPOL 2033として入手可能である。脂肪酸に基づくダイマーポリエステルポリオールは、同じ供給元から商品名「PRIPLAST 1838」として入手可能である。   Suitable polyester polyols include reaction products of polyhydric, preferably dihydric alcohols, to which trihydric alcohols may be added, and polybasic, preferably dibasic carboxylic acids. Instead of these polycarboxylic acids, the corresponding carboxylic acid anhydrides or polycarboxylic acid esters of lower alcohols, or mixtures thereof may be used to prepare the polyester. The polycarboxylic acid may be aliphatic, alicyclic, aromatic, and / or heterocyclic, eg, may be substituted with a halogen atom and / or contain ethylenic unsaturation. Also good. The following is mentioned as an example. Succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, endo Methylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, dimer and trimer fatty acids that can be mixed with monomeric fatty acids such as oleic acid, dimethyl terephthalate and bisglycol terephthalate. Lactone polyesters may also be used. An exemplary fatty acid dimer diol is available from Croda International (Snaith, UK) under the trade name PRIPOL 2033. Dimer polyester polyols based on fatty acids are available from the same supplier under the trade name “PRIPLAST 1838”.

幾つかの実施形態では、ポリウレタンは、脂肪族ポリエステルジオールから調製される。任意に、脂肪族ポリエステルジオールは、ポリウレタンの主な又は唯一の高分子量ジオールであり得る。   In some embodiments, the polyurethane is prepared from an aliphatic polyester diol. Optionally, the aliphatic polyester diol can be the main or only high molecular weight diol of the polyurethane.

ポリエステルポリオールの調製において用いることができ、かつ低分子量ポリオール鎖延長剤として有用でもあり得る好適な多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、(1,2又は1,3)プロピレンジオール、(1,4又は1,3)ブタンジオール、(1,6)ヘキサンジオール、(1,8)オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、(1,4)シクロヘキサンジメタノール、ビス(2−ヒドロキシエチル)ヒドロキノン(HQEE)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、グリセリン、及びトリメチロールプロパンが挙げられる。低分子量ポリオール鎖延長剤の様々な混合物を利用してよい。   Suitable polyhydric alcohols that can be used in the preparation of polyester polyols and that may also be useful as low molecular weight polyol chain extenders include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, (1,2 or 1,3) propylene diol, ( 1,4 or 1,3) butanediol, (1,6) hexanediol, (1,8) octanediol, neopentyl glycol, (1,4) cyclohexanedimethanol, bis (2-hydroxyethyl) hydroquinone (HQEE) ), 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, dipropylene glycol, dibutylene glycol Polybutylene glycol, glycerine, and trimethylolpropane. Various mixtures of low molecular weight polyol chain extenders may be utilized.

幾つかの実施形態では、ポリウレタンは、脂環式鎖延長剤部分、特に、シクロヘキサン部分を含む。他の実施形態では、ポリウレタンは、脂肪族C〜Cアルキレンジオール鎖延長剤、例えば、ブタンジオールを含む。利用するとき、ポリオール鎖延長剤の濃度は、典型的には、ポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも0.1、0.2、又は0.3重量%であり、最高5、6、7、8、9、又は10重量%であり得る。 In some embodiments, the polyurethane comprises an alicyclic chain extender moiety, particularly a cyclohexane moiety. In another embodiment, the polyurethane comprises an aliphatic C 3 -C 6 alkylene diol chain extender, for example, the butane diol. When utilized, the concentration of the polyol chain extender is typically at least 0.1, 0.2, or 0.3% by weight, based on the total weight of the polyurethane, up to 5, 6, 7, It can be 8, 9, or 10% by weight.

ヒドロキシル基を含有するポリカーボネートとしては、ジオール(例えば、プロパンジオール−(1,3)、ブタンジオール−(1,4)、及び/又はヘキサンジオール−(1,6)、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、又はテトラエチレングリコール)と、ホスゲン、ジアリールカーボネート(例えば、ジフェニルカーボネート)、又は環状カーボネート(例えば、エチレン又はプロピレンカーボネート)との反応から得られる生成物が挙げられる。また、上述のポリエステル又はポリラクトンとホスゲン、ジアリールカーボネート、又は環状カーボネートとから得られるポリエステルカーボネートも好適である。   Polycarbonates containing hydroxyl groups include diols (eg, propanediol- (1,3), butanediol- (1,4), and / or hexanediol- (1,6), diethylene glycol, triethylene glycol, or Tetraethylene glycol) and the products obtained from the reaction of phosgene, diaryl carbonate (eg diphenyl carbonate) or cyclic carbonate (eg ethylene or propylene carbonate). Moreover, the polyester carbonate obtained from the above-mentioned polyester or polylactone and phosgene, diaryl carbonate, or cyclic carbonate is also suitable.

幾つかの実施形態では、ポリウレタンは、ポリカーボネートジオールから調製される。任意に、ポリカーボネートジオールは、ポリウレタンの主な又は唯一の高分子量ジオールである。   In some embodiments, the polyurethane is prepared from a polycarbonate diol. Optionally, the polycarbonate diol is the main or only high molecular weight diol of the polyurethane.

好適なポリエーテルポリオールは、反応性水素原子を含有する出発化合物とアルキレンオキシド(例えば、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、テトラヒドロフラン、エピクロロヒドリン、又はこれらアルキレンオキシドの混合物)との反応によって得ることができる。反応性水素原子を含有する好適な出発化合物としては、ポリエステルポリオールの調製について記載した多価アルコール、更に、水、メタノール、エタノール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、マンニトール、ソルビトール、メチルグリコシド、スクロース、フェノール、イソノニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、1,1,1−又は1,1,2−トリス−(ヒドロキシフェニル)−エタンが挙げられる。   Suitable polyether polyols are obtained by reaction of starting compounds containing reactive hydrogen atoms with alkylene oxides such as propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, tetrahydrofuran, epichlorohydrin or mixtures of these alkylene oxides. be able to. Suitable starting compounds containing reactive hydrogen atoms include polyhydric alcohols described for the preparation of polyester polyols, water, methanol, ethanol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol. , Trimethylolethane, pentaerythritol, mannitol, sorbitol, methylglycoside, sucrose, phenol, isononylphenol, resorcinol, hydroquinone, 1,1,1- or 1,1,2-tris- (hydroxyphenyl) -ethane .

幾つかの実施形態では、ポリウレタンは、プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシドポリエーテルジオールから調製される。プロピレンオキシド及び/又はブチレンオキシドポリエーテルジオールは、ポリウレタンの主な又は唯一の高分子量ジオールであり得る。   In some embodiments, the polyurethane is prepared from propylene oxide and / or butylene oxide polyether diol. The propylene oxide and / or butylene oxide polyether diol can be the main or only high molecular weight diol of the polyurethane.

幾つかの実施形態では、高分子量ジオール(複数可)は、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、又は少なくとも50重量%の量で存在する。幾つかの実施形態では、高分子量ジオールは、一般的に、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、80重量%以下、75重量%以下、70重量%以下、又は65重量%以下の量で利用される。例示的な実施形態では、ポリウレタンは、高分子量ジオール部分に由来するウレタン部分を含む。高分子量ジオール部分は、直前に記載したのとほぼ同じ組成範囲で、加水分解されたポリウレタン中に存在し得る。   In some embodiments, the high molecular weight diol (s) is at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, or at least based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis. Present in an amount of 50% by weight. In some embodiments, the high molecular weight diol is generally in an amount of 80 wt% or less, 75 wt% or less, 70 wt% or less, or 65 wt% or less, based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis. Used in In an exemplary embodiment, the polyurethane includes a urethane moiety derived from a high molecular weight diol moiety. The high molecular weight diol moiety can be present in the hydrolyzed polyurethane in approximately the same compositional range as described immediately above.

上述の二官能性構成成分に加えて、トリメチロールプロパン等のポリウレタン化学において一般的に知られている三官能性以上の官能性構成成分を少量利用して、わずかな分枝(既に記載した通り)を得ることができる。低濃度の一官能性末端保護イソシアネート反応性構成成分(例えば、モノオール及びモノアミン)を低濃度で利用してもよいが、一官能性アルコキシシラン化合物以外の一官能性構成成分をほとんど又は全く利用しないことが一般的に好ましい。ポリウレタンは、典型的には、0重量%、あるいは最高1重量%又は最高0.5重量%のアルコキシシラン化合物以外の一官能性末端保護イソシアネート反応性構成成分を含む。   In addition to the difunctional components described above, a small amount of branching (as already described) is utilized using small amounts of trifunctional or higher functional components commonly known in polyurethane chemistry such as trimethylolpropane. ) Can be obtained. Low concentrations of monofunctional end-protected isocyanate-reactive components (eg monools and monoamines) may be used at low concentrations, but use little or no monofunctional component other than monofunctional alkoxysilane compounds It is generally preferred not to. Polyurethanes typically contain 0% by weight, alternatively up to 1% by weight or up to 0.5% by weight of monofunctional end-protected isocyanate-reactive components other than alkoxysilane compounds.

ポリイソシアネート構成成分は、2つのイソシアネート基を有する化合物(ジイソシアネート及び/又はその付加物)を含む。ポリイソシアネート構成成分は、任意に、既に記載した通りの分枝を導入するために2を超えるイソシアネート基を有する化合物(例えば、トリイソシアネート及び/又はその付加物)を含んでよい。本明細書において定義するポリイソシアネート化合物の付加物とは、ポリイソシアネート化合物及びポリイソシアネートプレポリマーのイソシアネート官能性誘導体を指す。付加物の例としては、イソシアネート化合物の尿素、ビウレット、アロファネート、ダイマー及びトリマー、ウレトンイメジオン(uretonimediones)、並びにこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。脂肪族、脂環式、芳香脂肪族(araliphatic)、又は芳香族のポリイソシアネート等の任意の好適な有機ポリイソシアネートを、単独で又は2つ以上の混合物としてのいずれかで、用いてよい。   The polyisocyanate component includes a compound having two isocyanate groups (diisocyanate and / or an adduct thereof). The polyisocyanate component may optionally include compounds having more than 2 isocyanate groups (eg, triisocyanates and / or adducts thereof) to introduce branching as previously described. As defined herein, an adduct of a polyisocyanate compound refers to an isocyanate functional derivative of a polyisocyanate compound and a polyisocyanate prepolymer. Examples of adducts include, but are not limited to, isocyanate compounds selected from the group consisting of urea, biuret, allophanate, dimers and trimers, uretonimediones, and mixtures thereof. Any suitable organic polyisocyanate such as an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, or aromatic polyisocyanate may be used, either alone or as a mixture of two or more.

芳香族ポリイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネートよりもポリオール及び他のポリ(活性水素)化合物に対してより反応性であり得る。好適な芳香族ポリイソシアネートとしては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、トルエンジイソシアネートの二量体(Bayer AG(Leverkusen,Germany)から商品名DESMODUR TTとして入手可能)、ジフェニルメタン4,4’−ジイソシアネート、1,5−ジイソシアナト−ナフタレン、1,4−フェニレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。   Aromatic polyisocyanates can be more reactive towards polyols and other poly (active hydrogen) compounds than aliphatic polyisocyanates. Suitable aromatic polyisocyanates include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, dimer of toluene diisocyanate (available from Bayer AG (Leverkusen, Germany) under the trade name DESMODUR TT), diphenylmethane 4, Examples include, but are not limited to, those selected from the group consisting of 4'-diisocyanate, 1,5-diisocyanato-naphthalene, 1,4-phenylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, and mixtures thereof.

有利なことに、脂肪族イソシアネートは、芳香族化合物よりも良好な光安定性を提供し得る。有用な脂環式ポリイソシアネートの例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12 MDI、Bayer AG製、DESMODUR Wとして市販)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)、1,4−シクロヘキサンビス(メチレンイソシアネート)(BDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H XDI)、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。有用な直鎖又は分枝状脂肪族ポリイソシアネートの例としては、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート(HDI)、1,12−ドデカンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、二量体ジイソシアネート、ヘキサメチルジイソシアネートの尿素、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。 Advantageously, aliphatic isocyanates can provide better light stability than aromatic compounds. Examples of useful alicyclic polyisocyanates include dicyclohexylmethane diisocyanate (H 12 MDI, manufactured by Bayer AG, commercially available as DESMODUR W), isophorone diisocyanate (IPDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate (CHDI), 1,4- Examples include, but are not limited to, those selected from the group consisting of cyclohexane bis (methylene isocyanate) (BDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (H 6 XDI), and mixtures thereof. Examples of useful linear or branched aliphatic polyisocyanates include hexamethylene 1,6-diisocyanate (HDI), 1,12-dodecane diisocyanate, 2,2,4-trimethyl-hexamethylene diisocyanate (TMDI), Those selected from the group consisting of 2,4,4-trimethyl-hexamethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentamethylene diisocyanate, dimer diisocyanate, urea of hexamethyl diisocyanate, and mixtures thereof. However, it is not limited to these.

幾つかの実施形態では、ジイソシアネート構成成分は、H12 MDI及びその誘導体に由来し得るものとして、環状脂肪族部分、例えば、ジシクロヘキシルメタン部分を含む。他の環状脂肪族部分としては、IPDIに由来し得るものとして、アルキルシクロヘキシルが挙げられる。脂環式部分の混合物が存在してもよい。 In some embodiments, the diisocyanate component includes a cycloaliphatic moiety, such as a dicyclohexylmethane moiety, as may be derived from H 12 MDI and its derivatives. Other cycloaliphatic moieties include alkylcyclohexyl as may be derived from IPDI. A mixture of alicyclic moieties may be present.

幾つかの実施形態では、環状脂肪族ジイソシアネート(複数可)は、一般的に、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、又は少なくとも25重量%、かつ典型的には、最高50重量%、最高45重量%、最高40重量%、又は最高35重量%の量で利用される。したがって、ポリウレタンは、環状脂肪族ジイソシアネートに由来するウレタン部分を含む。環状脂肪族(例えば、ジイソシアネート)部分は、直前に記載したのとほぼ同じ組成範囲で、加水分解されたポリウレタン中に存在する。   In some embodiments, the cycloaliphatic diisocyanate (s) is generally at least 15 wt%, at least 20 wt%, or at least 25 wt%, based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis, and Typically, it is utilized in an amount of up to 50%, up to 45%, up to 40%, or up to 35% by weight. Thus, the polyurethane includes a urethane portion derived from a cycloaliphatic diisocyanate. Cycloaliphatic (eg, diisocyanate) moieties are present in the hydrolyzed polyurethane in approximately the same compositional range as described immediately above.

ポリウレタンプレポリマーは、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーとして特徴付けられ得る。イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーのイソシアネート基は、後続反応で利用される。   The polyurethane prepolymer can be characterized as an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer. The isocyanate groups of the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer are utilized in subsequent reactions.

ポリウレタンプレポリマーは、好ましくは、過剰のイソシアネート、すなわち、プレポリマー中のイソシアネート反応性構成成分(例えば、ポリオール構成成分)、アニオン性水可溶化化合物、アルコキシシラン化合物、及び他のイソシアネート反応性化合物が寄与する各活性水素ラジカルに、反応混合物において1を超えるイソシアネートラジカルを含有するイソシアネートを用いて調製される。「活性水素」は、水素原子(ヨウ化メチルマグネシウムの精製n−ブチルエーテル溶液と反応したとき、メタンを生成する化合物)のツェレビチノフ定量に適合する求核性水素原子である。少なくとも1つの活性水素を有するイソシアネート反応性基としては、ヒドロキシル基(−OH)、チオール基(−SH)、及びアミン[−NH及びーNHR(式中、Rは、フェニル、約1〜約12個の炭素原子を含む直鎖又は分枝状脂肪族基、及び脂環式基からなる群から選択される)]、が挙げられる。 The polyurethane prepolymer preferably has an excess of isocyanate, i.e., an isocyanate-reactive component (e.g., a polyol component), an anionic water-solubilizing compound, an alkoxysilane compound, and other isocyanate-reactive compounds in the prepolymer. For each active hydrogen radical that contributes, it is prepared with an isocyanate containing more than one isocyanate radical in the reaction mixture. “Active hydrogen” is a nucleophilic hydrogen atom that conforms to the Zerevitinov determination of a hydrogen atom (a compound that produces methane when reacted with a purified n-butyl ether solution of methylmagnesium iodide). Isocyanate-reactive groups having at least one active hydrogen include hydroxyl groups (—OH), thiol groups (—SH), and amines [—NH 2 and —NHR, wherein R is phenyl, about 1 to about Selected from the group consisting of linear or branched aliphatic groups containing 12 carbon atoms, and alicyclic groups)].

好適なポリウレタンプレポリマーは、好ましくは1:1(例えば、1.05:1)〜4:1超の範囲の、イソシアネート当量と活性水素当量との比を有する。幾つかの実施形態では、前記比は、最高3:1又は最高2:1である。この比は、ポリオール構成成分がイソシアネート構成成分と反応した後が最高であり、その後、イソシアネート反応性構成成分の添加と共に低下する。   Suitable polyurethane prepolymers preferably have a ratio of isocyanate equivalents to active hydrogen equivalents in the range of 1: 1 (eg, 1.05: 1) to greater than 4: 1. In some embodiments, the ratio is up to 3: 1 or up to 2: 1. This ratio is highest after the polyol component has reacted with the isocyanate component and then decreases with the addition of the isocyanate-reactive component.

イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーは、アニオン性水可溶化化合物と反応する。水可溶化化合物は、少なくとも1つのアニオン性水可溶化基と少なくとも1つのイソシアネート反応性官能基とを含む。幾つかの実施形態では、各化合物は、有機ラジカルを通して互いに及びアニオン性水可溶化基に連結している2つのイソシアネート反応性基を有する。好適なアニオン性水可溶化基としては、カルボキシル、サルフェート、スルホネート、ホスフェート等が挙げられ、これらは、対応する中和(例えば、造塩)化合物と合わせたとき、水中でイオン化する。   The isocyanate terminated polyurethane prepolymer reacts with the anionic water solubilizing compound. The water solubilizing compound includes at least one anionic water solubilizing group and at least one isocyanate-reactive functional group. In some embodiments, each compound has two isocyanate-reactive groups that are linked to each other and to an anionic water-solubilizing group through organic radicals. Suitable anionic water solubilizing groups include carboxyl, sulfate, sulfonate, phosphate, and the like, which ionize in water when combined with the corresponding neutralizing (eg, salt-forming) compound.

好適なアニオン性水可溶化化合物は、式(HB) A[式中、Aは、アニオン性水可溶化部分であり、Bは、O、S、NH、又はNR(式中、Rは、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基である)であり、Rは、少なくとも3の価数を有し、典型的には、2〜25個の炭素原子を含む三価有機連結基を表す]によって表される。例示的なアニオン性水可溶化化合物は、米国特許第7,091,280号(Rischeら)に見出すことができる。 Suitable anionic water solubilizing compounds are those of the formula (HB) 2 R 1 A wherein A is an anionic water solubilizing moiety and B is O, S, NH or NR (where R Is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms) and R 1 has a valence of at least 3 and is typically a trivalent organic linkage containing 2 to 25 carbon atoms Represents a group]. Exemplary anionic water solubilizing compounds can be found in US Pat. No. 7,091,280 (Rische et al.).

任意に、Aは、−OSO M、−CO M、−OPO(OM)(式中、Mは、H、又はナトリウム、カリウム、若しくはカルシウム等の1当量の一価若しくは二価可溶性カチオンである)等のアニオン性基である。例示的なアニオン性水可溶化化合物としては、ジヒドロキシカルボン酸、ジヒドロキシスルホン酸、ジヒドロキシホスホン酸、及びこれらの塩、例えば、以下の通り示されるジメチロールプロピオン酸が挙げられる。 Optionally, A is —OSO 3 M, —CO 2 M, —OPO (OM) 2 , where M is H or one equivalent of a monovalent or divalent soluble cation such as sodium, potassium, or calcium. An anionic group. Exemplary anionic water solubilizing compounds include dihydroxy carboxylic acid, dihydroxy sulfonic acid, dihydroxy phosphonic acid, and salts thereof, such as dimethylolpropionic acid shown as follows.

Figure 2017528536
Figure 2017528536

アニオン性水可溶化基の量は、好ましくは、水中でポリウレタンポリマーを乳化するのに十分である。幾つかの実施形態では、イソシアネート基のアニオン性水可溶化基に対する重量比は、少なくとも3:1、少なくとも4:1、少なくとも5:1、又は少なくとも6:1、かつ典型的には、15:1以下、又は10:1以下である。幾つかの実施形態では、アニオン性水可溶化化合物は、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、又は少なくとも2.5重量%、かつ典型的には、最高5重量%の量で存在する。したがって、ポリウレタンは、1つ以上のアニオン性水可溶化化合物に由来するウレタン部分を含む。アニオン性水可溶化部分は、直前に記載したのとほぼ同じ組成範囲で、加水分解されたポリウレタン中に存在する。   The amount of anionic water solubilizing group is preferably sufficient to emulsify the polyurethane polymer in water. In some embodiments, the weight ratio of isocyanate groups to anionic water solubilizing groups is at least 3: 1, at least 4: 1, at least 5: 1, or at least 6: 1, and typically 15: 1 or less, or 10: 1 or less. In some embodiments, the anionic water solubilizing compound is at least 1 wt%, at least 1.5 wt%, at least 2 wt%, or at least 2.5 wt%, based on the total weight of the polyurethane before hydrolysis. %, And typically up to 5% by weight. Thus, the polyurethane includes a urethane portion derived from one or more anionic water solubilizing compounds. The anionic water solubilizing moiety is present in the hydrolyzed polyurethane in approximately the same compositional range as described immediately above.

好ましい実施形態では、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーをイソシアネート反応性シラン化合物と反応させる前にアニオン性水可溶化化合物のアニオン性基を中和する。十分な量の塩基又は中和化合物を用いて、例えば、得られるポリウレタンにおけるペンダント(例えば、カルボキシレート)水可溶化基と塩を形成することを通して、分散液をアニオン性に安定化させることができる。有用な造塩化合物の例としては、アンモニア、アルキルアミン、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、及びジエタノールアミン、並びにこれらの任意の混合物が挙げられるが、これらに限られない。   In a preferred embodiment, the anionic groups of the anionic water solubilizing compound are neutralized prior to reacting the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer with the isocyanate-reactive silane compound. A sufficient amount of base or neutralizing compound can be used to stabilize the dispersion anionic, eg, by forming a salt with a pendant (eg, carboxylate) water solubilizing group in the resulting polyurethane. . Examples of useful salt-forming compounds include ammonia, alkylamines such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, and any mixture thereof, It is not limited to these.

好ましい実施形態では、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーのイソシアネート基の少なくとも一部が、イソシアネート反応性シラン化合物と反応する。ケイ素上における1つ、2つ、又は3つの加水分解性基と、イソシアネート反応性基を含む1つの有機基とを含有するシラン化合物。アルコキシ基が、最も典型的な加水分解性基である。   In a preferred embodiment, at least some of the isocyanate groups of the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer react with the isocyanate-reactive silane compound. Silane compounds containing one, two or three hydrolyzable groups on silicon and one organic group containing isocyanate-reactive groups. Alkoxy groups are the most typical hydrolyzable groups.

幾つかの実施形態では、アルコキシシラン化合物は、式(RO)SiR−Z[式中、Rは、独立して、水素又はC〜Cアルキル(例えば、メトキシ又はエトキシ基)のいずれかであり、Rは、アルキレン、アルキルアリーレン(例えば、アルキルフェニル基)、及びオキシアルキレンから選択される二価の基であり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)からなる群から選択される]を有する。Rがアルキレン又はオキシアルキレンである場合、その基は、直鎖、分枝状、又は環状であってよい。アルキレン又はオキシアルキレン基は、典型的には、1〜12個の炭素原子、幾つかの実施形態では、2〜3個の炭素原子を含む。 In some embodiments, the alkoxysilane compound has the formula (R 2 O) 3 SiR 3 —Z, wherein R 2 is independently hydrogen or C 1 -C 4 alkyl (eg, a methoxy or ethoxy group R 3 is a divalent group selected from alkylene, alkylarylene (eg, alkylphenyl group), and oxyalkylene, and Z is —OH, —SH, —NHR 4 , And —NH 2 , wherein R 4 is selected from the group consisting of an aromatic or aliphatic cyclic group. When R 3 is alkylene or oxyalkylene, the group may be linear, branched, or cyclic. An alkylene or oxyalkylene group typically contains 1 to 12 carbon atoms, and in some embodiments, 2 to 3 carbon atoms.

好適なアミノアルキレンアルコキシシランの例としては、2−アミノエチル−ジメチルメトキシシラン、6−アミノヘキシル−トリブトキシシラン、3−アミノプロピル−トリメトキシシラン、3−アミノプロピル−トリエトキシシラン、3−アミノプロピル−メチルジトリエトキシシラン(methyidiethoxysilane)、5−アミノペンチル−トリメトキシシラン、5−アミノペンチル−トリエトキシシラン、及び3−アミノプロピル−トリイソプロポキシシランが挙げられる。他のイソシアネート反応性アルコキシシランの例としては、ヒドロキシルメチル−トリエトキシシラン及び3−メルカプトプロピルトリエトキシシランが挙げられる。   Examples of suitable aminoalkylenealkoxysilanes include 2-aminoethyl-dimethylmethoxysilane, 6-aminohexyl-tributoxysilane, 3-aminopropyl-trimethoxysilane, 3-aminopropyl-triethoxysilane, 3-amino Mention may be made of propyl-methylditriethoxysilane, 5-aminopentyl-trimethoxysilane, 5-aminopentyl-triethoxysilane, and 3-aminopropyl-triisopropoxysilane. Examples of other isocyanate-reactive alkoxysilanes include hydroxylmethyl-triethoxysilane and 3-mercaptopropyltriethoxysilane.

幾つかの実施形態では、アルコキシシラン化合物(複数可)は、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、又は少なくとも0.5重量%、かつ幾つかの実施形態では、最高7、最高8、最高9、又は最高10重量%の量で利用される。したがって、ポリウレタンは、1つ以上のアルコキシシラン化合物に由来するウレタン部分を含む。アルコキシシラン部分は、加水分解前には、直前に記載したのと同じ組成範囲でポリウレタン中に存在し、アルコキシ基の−OHへの変換により、加水分解後はわずかに減少する。ケイ素原子濃度は、一般的に、ポリウレタンの0.015〜1.5重量%の範囲であり得る。   In some embodiments, the alkoxysilane compound (s) is at least 0.1, at least 0.2, at least 0.3, at least 0.4, or at least based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis. 0.5% by weight, and in some embodiments, is utilized in amounts up to 7, up to 8, up to 9, or up to 10% by weight. Thus, the polyurethane includes a urethane portion derived from one or more alkoxysilane compounds. The alkoxysilane moiety is present in the polyurethane in the same compositional range as described immediately before hydrolysis and is slightly reduced after hydrolysis due to the conversion of alkoxy groups to —OH. The silicon atom concentration can generally range from 0.015 to 1.5% by weight of the polyurethane.

イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーのイソシアネート基の一部は、二官能性ヒドラジン又はヒドラジド化合物で鎖延長され得る。二官能性ヒドラジン化合物としては、式HN−NHを有する無水ヒドラジンに加えて、典型的には50〜60%のヒドラジンであるヒドラジン水和物が挙げられる。 Some of the isocyanate groups of the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer can be chain extended with a bifunctional hydrazine or hydrazide compound. The bifunctional hydrazine compounds, in addition to anhydrous hydrazine having the formula H 2 N-NH 2, typically include hydrazine hydrate 50 to 60% of the hydrazine.

ジヒドラジドとしては、例えば、以下の通り示す、カルボジヒドラジド(CDH)、シュウ酸ジヒドラジド、及びチオカルボヒドラジド:   Examples of the dihydrazide include carbodihydrazide (CDH), oxalic acid dihydrazide, and thiocarbohydrazide, which are shown below.

Figure 2017528536
並びに、以下の式を有するジヒドラジドが挙げられる。
Figure 2017528536
Also included are dihydrazides having the following formula:

Figure 2017528536
[式中、Rは、共有結合(例えば、シュウ酸ジヒドラジドの場合、窒素等のヘテロ原子(例えば、イミドジカルボン酸ジヒドラジドの場合)又は多価(例えば、二価)有機ラジカル、例えば、任意に酸素又は窒素等の隣接するヘテロ原子を含む(例えば、C〜C18)アルキレン、典型的には、500、400、又は300g/モル以下の重量平均分子量を有するアリーレン(例えば、フェニル)である]。幾つかの例示的なジヒドラジドを以下の通り示す。
Figure 2017528536
[Wherein R is a covalent bond (eg, in the case of oxalic acid dihydrazide, a heteroatom such as nitrogen (eg, in the case of imidodicarboxylic acid dihydrazide)) or a polyvalent (eg, divalent) organic radical, eg, optionally oxygen Or an alkylene containing adjacent heteroatoms such as nitrogen (eg, C 1 -C 18 ), typically an arylene having a weight average molecular weight of 500, 400, or 300 g / mol or less (eg, phenyl)] Some exemplary dihydrazides are shown as follows.

Figure 2017528536
Figure 2017528536

幾つかの実施形態では、ヒドラジン及び/又はジヒドラジド化合物(複数可)は、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、又は少なくとも0.5重量%の量、かつ幾つかの実施形態では、最高5、最高6、最高7、最高8、最高9、又は最高10重量%の量で存在する。したがって、これらの実施形態では、ポリウレタンは、ヒドラジン及び/又はジヒドラジド化合物に由来する尿素部分を含む。ヒドラジン及び/又はジヒドラジド部分は、直前に記載したのとほぼ同じ組成範囲で、加水分解されたポリウレタン中に存在する。   In some embodiments, the hydrazine and / or dihydrazide compound (s) is at least 0.1, at least 0.2, at least 0.3, at least 0.4, based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis. Or in an amount of at least 0.5% by weight, and in some embodiments, in an amount of up to 5, up to 6, up to 7, up to 8, up to 9, or up to 10% by weight. Accordingly, in these embodiments, the polyurethane comprises urea moieties derived from hydrazine and / or dihydrazide compounds. The hydrazine and / or dihydrazide moieties are present in the hydrolyzed polyurethane in approximately the same compositional range as described immediately above.

幾つかの実施形態では、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーは、多官能性(例えば、二官能性)アミン鎖延長剤を用いて増大させる。有用なジアミン鎖延長剤の例としては、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)、2,5−ジエチル−2,4−トルエンジアミン、4,4’−メチレンビス(3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン)、プロピレングリコールビス(4,4’−アミノベンゾエート)、3,5−ジ(チオメチル)−2,4−トルエンジアミン、メチレンビス(4,4’−アニリン)、エチル−1,2−ジ(2−アミノチオフェノール)、4−クロロ−3,5−ジアミノイソブチルベンゾエート、1,2−ジアミノエタン、1,4−ジアミノブタン、1,6−ジアミノへキサン、N,N’−ジアルキル(メチレンジアニリン)、N,N’−ジアルキル(1,4−ジアミノベンゼン)、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。   In some embodiments, the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer is augmented with a polyfunctional (eg, difunctional) amine chain extender. Examples of useful diamine chain extenders include 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline), 2,5-diethyl-2,4-toluenediamine, 4,4′-methylenebis (3-chloro-2, 6-diethylaniline), propylene glycol bis (4,4′-aminobenzoate), 3,5-di (thiomethyl) -2,4-toluenediamine, methylenebis (4,4′-aniline), ethyl-1,2 -Di (2-aminothiophenol), 4-chloro-3,5-diaminoisobutylbenzoate, 1,2-diaminoethane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, N, N'-dialkyl (Methylenedianiline), N, N′-dialkyl (1,4-diaminobenzene), and those selected from the group consisting of these, But it is not limited to these.

幾つかの実施形態では、多官能性アミン、特にジアミン(複数可)鎖延長剤は、加水分解前のポリウレタンの総重量に基づいて、少なくとも0.1、少なくとも0.2、少なくとも0.3、少なくとも0.4、又は少なくとも0.5重量%、かつ幾つかの実施形態では、最高5、最高6、最高7、最高8、最高9、又は最高10重量%の量で存在する。幾つかの実施形態では、多官能性アミン(例えば、ジアミン)は、少なくとも1.0、少なくとも1.5、又は少なくとも2重量%の量で利用される。したがって、ポリウレタンは、多官能性アミン(例えば、ジアミン)に由来する尿素部分を含む。多官能性アミン(例えば、ジアミン)部分は、直前に記載したのと概ね同じ組成範囲で、加水分解されたポリウレタン中に存在する。   In some embodiments, the multifunctional amine, particularly the diamine (s) chain extender, is at least 0.1, at least 0.2, at least 0.3, based on the total weight of the polyurethane prior to hydrolysis. Present in an amount of at least 0.4, or at least 0.5% by weight, and in some embodiments, up to 5, up to 6, up to 7, up to 8, up to 9, or up to 10% by weight. In some embodiments, the multifunctional amine (eg, diamine) is utilized in an amount of at least 1.0, at least 1.5, or at least 2% by weight. Thus, the polyurethane includes urea moieties derived from multifunctional amines (eg, diamines). The polyfunctional amine (eg, diamine) moiety is present in the hydrolyzed polyurethane in approximately the same compositional range as described immediately above.

ポリウレタンプレポリマー組成物は、典型的には、当該技術分野において公知の方法に従って触媒を用いて調製される。触媒の量は、イソシアネート末端プレポリマーの約0.5重量部まで増やしてよい。幾つかの実施形態では、触媒の量は、約0.005〜約0.05重量部の範囲である。有用な触媒の例としては、第一スズオクトエート及びジブチルスズジラウレート等のスズII及びスズIV塩、並びにジブチルスズジアセテート、トリエチルアミン及びビス(ジメチルアミノエチル)エーテル等の第三級アミン化合物、β,β−ジモルホリノジエチルエーテル等のモルホリン化合物、ビスマスカルボキシレート、亜鉛−ビスマスカルボキシレート、塩化鉄(III)、オクタン酸カリウム、及び酢酸カリウムからなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。   The polyurethane prepolymer composition is typically prepared using a catalyst according to methods known in the art. The amount of catalyst may be increased to about 0.5 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer. In some embodiments, the amount of catalyst ranges from about 0.005 to about 0.05 parts by weight. Examples of useful catalysts include tin II and tin IV salts such as stannous octoate and dibutyltin dilaurate, and tertiary amine compounds such as dibutyltin diacetate, triethylamine and bis (dimethylaminoethyl) ether, β, β -Those selected from the group consisting of morpholine compounds such as dimorpholinodiethyl ether, bismuth carboxylate, zinc-bismuth carboxylate, iron (III) chloride, potassium octoate, and potassium acetate, but are not limited thereto. .

溶媒を利用して、イソシアネート末端プレポリマーの粘度を制御することができる。この目的のために添加される有用な溶媒(揮発性有機化合物であることが多い)の例としては、ケトン(例えば、メチルエチルケトン、アセトン)、三級アルコール、エーテル、エステル、アミド、炭化水素、クロロヒドロカーボン、クロロカーボン、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。このような溶媒は、通常、真空加熱により反応終了時に除去される。研究室条件下では、Haake Rotoevaporator又は他の類似の装置を用いて溶媒を除去することができる。   A solvent can be utilized to control the viscosity of the isocyanate-terminated prepolymer. Examples of useful solvents (often volatile organic compounds) added for this purpose include ketones (eg methyl ethyl ketone, acetone), tertiary alcohols, ethers, esters, amides, hydrocarbons, chloro Hydrocarbons, chlorocarbons, and mixtures thereof include but are not limited to these. Such a solvent is usually removed at the end of the reaction by vacuum heating. Under laboratory conditions, the solvent can be removed using a Haake Roto evaporator or other similar apparatus.

また、溶媒を利用して、連続フィルムを形成するために分散液のシリル末端ポリウレタン粒子の合着を促進することもできる。分散液において用いるためのこのような合着溶媒の例としては、n−メチルピロリジノン(NMP)、n−ブチルアセテート、ジメチルホルムアミド、トルエン、メトキシプロパノールアセテート(PMアセテート)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ケトン、アルコール、ジメチルアセトアミド、及びこれらの混合物からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。   It is also possible to use a solvent to promote coalescence of the silyl-terminated polyurethane particles in the dispersion to form a continuous film. Examples of such coalescing solvents for use in dispersions include n-methylpyrrolidinone (NMP), n-butyl acetate, dimethylformamide, toluene, methoxypropanol acetate (PM acetate), dimethyl sulfoxide (DMSO), ketone , Alcohol, dimethylacetamide, and mixtures thereof, but are not limited to.

イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーは、逐次工程プロセスで調製される。攪拌器、ヒーター、及び乾燥ガスパージ(例えば、窒素又はアルゴン、例えば)を備える反応器に、(例えば、高分子量)ポリオール及びポリイソシアネート構成成分を、任意の触媒及び任意の溶媒(例えば、0.05%以下の濃度のHOを有する無水メチルエチルケトン)と共に前記反応器に添加する。前記反応器を反応温度(一般的に、75℃超かつ最高約100℃)に加熱し、ある時間、反応を進行させる。この時間は、15分間〜8時間、好ましくは30分間〜4時間である。次に、イソシアネート反応性アニオン性水可溶化構成成分(例えば、ジメチロールプロピオン酸)を任意の溶媒と共に添加し、ある時間、反応を進行させる。この時間は、望ましくない副反応を最小限に抑えるために反応の発熱を100℃未満で維持しながら、15分間〜8時間、好ましくは、1時間〜6時間である。任意に、(例えば、ポリオール)鎖延長剤構成成分の全て又は一部を任意の溶媒と共にこの時点で添加してもよく、ある時間、反応を進行させる。この時間は、15分間〜8時間、好ましくは1時間〜4時間である。プレポリマーの粘度は、典型的には、分散工程を促進するのに十分な程度低い(約70,000cps以下)。 Isocyanate-terminated polyurethane prepolymers are prepared in a sequential process. In a reactor equipped with a stirrer, heater, and dry gas purge (eg, nitrogen or argon, eg), the (eg, high molecular weight) polyol and polyisocyanate components are added to any catalyst and any solvent (eg, 0.05 With anhydrous methyl ethyl ketone with a concentration of H 2 O of less than%). The reactor is heated to the reaction temperature (typically above 75 ° C. and up to about 100 ° C.) and the reaction is allowed to proceed for a period of time. This time is 15 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 4 hours. Next, an isocyanate-reactive anionic water-solubilizing component (eg, dimethylolpropionic acid) is added with any solvent and the reaction is allowed to proceed for a period of time. This time is from 15 minutes to 8 hours, preferably from 1 hour to 6 hours, while keeping the reaction exotherm below 100 ° C. to minimize unwanted side reactions. Optionally, all or part of the (eg, polyol) chain extender component may be added at this point along with any solvent and the reaction is allowed to proceed for a period of time. This time is 15 minutes to 8 hours, preferably 1 hour to 4 hours. The viscosity of the prepolymer is typically low enough to facilitate the dispersion process (about 70,000 cps or less).

次の工程は、イソシアネート末端プレポリマーを中和化合物(例えば、トリエチルアミン)と合わせ、続いて、前記プレポリマーのイソシアネート基の一部をイソシアネート反応性アルコキシシラン化合物と反応させることである。ポリマーを形成するために二官能性ヒドラジン又はヒドラジド化合物を用いてプレポリマーの少なくとも一部を増大させてもよい。プレポリマーとヒドラジン又はヒドラジド化合物との反応は、プレポリマーを水に分散させる前又は後に起こり得る。任意に、アルキレンジアミン等の鎖延長剤を添加して、残りのイソシアネート基の一部と反応させてもよい。1つの実施形態では、プレポリマーを水に分散させる前にヒドラジン/ヒドラジド化合物を反応させ、分散液が形成された後に、任意の第2のアルキレンジアミンを添加する。   The next step is to combine the isocyanate-terminated prepolymer with a neutralizing compound (eg, triethylamine) and subsequently react some of the isocyanate groups of the prepolymer with an isocyanate-reactive alkoxysilane compound. Bifunctional hydrazine or hydrazide compounds may be used to form at least a portion of the prepolymer to form a polymer. The reaction of the prepolymer with the hydrazine or hydrazide compound can occur before or after the prepolymer is dispersed in water. Optionally, a chain extender such as alkylene diamine may be added to react with some of the remaining isocyanate groups. In one embodiment, an optional second alkylene diamine is added after the hydrazine / hydrazide compound is reacted before the prepolymer is dispersed in water and a dispersion is formed.

加水分解後、アルコキシシラン基を、縮合反応を通して硬化して式−Si−O−Si−を有するシロキサン結合を形成することができるSi−OH基に変換する。したがって、ポリウレタンプレポリマー構成成分は、共有結合した架橋網目の基礎原料を表す。これら架橋材料は、ポリウレタンフィルムを硬化直後に多湿又は湿潤環境に曝露したときの改善された光学的透明度によって明らかなように、強化された耐湿性を示すことができる。   After hydrolysis, the alkoxysilane group is converted to a Si—OH group that can be cured through a condensation reaction to form a siloxane bond having the formula —Si—O—Si—. Thus, the polyurethane prepolymer component represents the base material of the covalently linked crosslinked network. These cross-linked materials can exhibit enhanced moisture resistance, as evidenced by improved optical clarity when the polyurethane film is exposed to a humid or humid environment immediately after curing.

溶媒
例示的な実施形態では、前述のポリマーを水に分散させて、基材に適切に噴霧しフィルムを形成することができる好適な粘度を有する水性組成物を得る。
Solvent In an exemplary embodiment, the aforementioned polymer is dispersed in water to obtain an aqueous composition having a suitable viscosity that can be properly sprayed onto a substrate to form a film.

1つのプロセスでは、ポリマー又はプレポリマーを、未希釈又は溶液で、撹拌しながら水性分散媒の大部分又はかなりの部分に追加的に添加する。あるいは、水性分散媒を、撹拌しながらプレポリマーに追加的に添加してもよい。この後者の方法は、あまり好ましくないが、その理由は、一般的に、分散媒を最初に添加した際、高粘度のグリース様物質が得られ、これは、鎖延長剤と混合することが困難であり得るためである。効率的に撹拌を行わないと、大きな粒径の粒塊が原因で不安定なエマルション系が形成される可能性が高まる。プレポリマーを水に添加することによって、この高い初期粘度が避けられる。   In one process, the polymer or prepolymer is additionally added undiluted or in solution to most or a substantial portion of the aqueous dispersion medium with stirring. Alternatively, the aqueous dispersion medium may be additionally added to the prepolymer with stirring. This latter method is less preferred because, in general, a high viscosity grease-like material is obtained when the dispersion medium is first added, which is difficult to mix with the chain extender. This is because it can be. Without efficient stirring, the possibility of forming an unstable emulsion system due to agglomerates with large particle sizes increases. By adding the prepolymer to water, this high initial viscosity is avoided.

米国特許第4,147,679号(Scrivenら)及び同第4,066,591号(Scrivenら)に記載の通り、溶媒を水性媒体に添加する場合、プレポリマーを添加する前又は後に、追加の溶媒をイソシアネート含有プレポリマーに、又は更にはポリマーに添加してよい。水性分散媒に言及すると、水、及び溶媒と場合により中和剤とを有する水を含むことを意図する。水をプレポリマーに添加する場合、ポリウレタン水性分散液の作製において当業者に公知の任意の方法を用いて、大きな粒径の粒塊の形成を増加させる可能性を低減することができる。   As described in US Pat. Nos. 4,147,679 (Scriven et al.) And 4,066,591 (Scriven et al.), If the solvent is added to the aqueous medium, it is added before or after the prepolymer is added. May be added to the isocyanate-containing prepolymer, or even to the polymer. Reference to an aqueous dispersion medium is intended to include water and water with a solvent and optionally a neutralizing agent. When water is added to the prepolymer, any method known to those skilled in the art in making aqueous polyurethane dispersions can be used to reduce the likelihood of increasing the formation of large particle size agglomerates.

任意の添加剤
様々なポリウレタン分散液添加剤が、当該技術分野において公知である。幾つかの実施形態では、これら添加剤のうちの1つ以上を、開示するポリウレタンエアゾール組成物に添加する。
Optional Additives Various polyurethane dispersion additives are known in the art. In some embodiments, one or more of these additives are added to the disclosed polyurethane aerosol composition.

ポリウレタンエアゾール組成物は、任意に、少なくとも1つのレオロジー調整剤、例えば、増粘剤を含む。増粘剤は、他の特性を実質的に変化させることなく、液体、溶液、又は混合物の粘度を増大させる添加剤である。均一なスプレーコーティングを提供するために、好適な増粘剤は、噴射剤が揮発するときにコーティング組成物の粘度を迅速に増大させなければならず、また、垂れることなくコーティングを垂直表面に接着させなければならない。有利な増粘剤としては、ウレタンブロック共重合体に基づくものが挙げられる。特に好ましい増粘剤としては、疎水変性エチレンオキシド系ウレタンブロック共重合体に基づくもの、例えば、Dow Chemical Company(Midland,MI)から商品名ACRYSOLとして入手可能なものが挙げられる。   The polyurethane aerosol composition optionally includes at least one rheology modifier, such as a thickener. Thickeners are additives that increase the viscosity of a liquid, solution, or mixture without substantially changing other properties. In order to provide a uniform spray coating, a suitable thickener must quickly increase the viscosity of the coating composition when the propellant volatilizes and adheres the coating to a vertical surface without dripping. I have to let it. Advantageous thickeners include those based on urethane block copolymers. Particularly preferred thickening agents include those based on hydrophobically modified ethylene oxide urethane block copolymers, such as those available from Dow Chemical Company (Midland, MI) under the trade name ACRYSOL.

好ましくは、存在するレオロジー調整剤の量は、基材上に噴霧されたとき、ポリウレタン分散液が許容可能な程度垂直に貼り付くことを可能とするのに十分である。幾つかの実施形態では、レオロジー調整剤は、組成物の全重量に基づいて、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.375重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも0.75重量%、少なくとも1重量%、少なくとも1.1重量%、又は少なくとも1.2重量%の量で存在する。幾つかの実施形態では、レオロジー調整剤は、組成物の全重量に基づいて、最高5重量%、最高4.5重量%、最高4重量%、最高3.5重量%、最高3重量%、又は最高2.25重量%の量で存在する。好ましい方法では、上で合成したイソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを分散させる前に、レオロジー調整剤を水に添加する。   Preferably, the amount of rheology modifier present is sufficient to allow the polyurethane dispersion to adhere to an acceptable vertical extent when sprayed onto the substrate. In some embodiments, the rheology modifier is at least 0.1 wt%, at least 0.375 wt%, at least 0.5 wt%, at least 0.75 wt%, at least based on the total weight of the composition It is present in an amount of 1 wt%, at least 1.1 wt%, or at least 1.2 wt%. In some embodiments, the rheology modifier is up to 5%, up to 4.5%, up to 4%, up to 3.5%, up to 3% by weight, based on the total weight of the composition. Or present in an amount up to 2.25% by weight. In a preferred method, a rheology modifier is added to the water before dispersing the isocyanate-terminated polyurethane prepolymer synthesized above.

任意に、ポリウレタンエアゾール組成物は、少なくとも1つの消泡剤を含む。消泡剤は、分散液を基材上に噴霧する前又は後に、泡の形成を妨げる化学添加剤である。これら添加剤は、エアゾール系コーティングにおいて特に有益であるが、その理由は、泡の存在が、表面の欠陥を生じさせる及び/又は噴霧性能を損なわせる場合があるためである。特に有用な消泡剤としては、変性ポリオール、例えば、Elementis Specialties,Inc.(East Windsor,NJ)から商品名DAPROとして入手可能なものが挙げられる。   Optionally, the polyurethane aerosol composition comprises at least one antifoaming agent. Antifoaming agents are chemical additives that prevent foam formation before or after the dispersion is sprayed onto the substrate. These additives are particularly beneficial in aerosol-based coatings because the presence of foam can cause surface defects and / or impair spray performance. Particularly useful antifoaming agents include modified polyols such as Elementis Specialties, Inc. (East Windsor, NJ) can be obtained under the trade name DAPRO.

消泡剤の量は、理想的には、コーティングされたポリウレタンフィルムにおける泡に関連する欠陥をなくすか又は最小限に抑えるのに十分でなければならない。幾つかの実施形態では、消泡剤は、組成物の全重量に基づいて、少なくとも0.01重量%、少なくとも0.05重量%、少なくとも0.075重量%、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.12重量%、又は少なくとも0.15重量%の量で存在する。幾つかの実施形態では、消泡剤は、組成物の全重量に基づいて、最高1.2重量%、最高1重量%、最高0.8重量%、最高0.75重量%、最高0.65重量%、又は最高0.6重量%の量で存在する。   The amount of antifoam agent should ideally be sufficient to eliminate or minimize foam related defects in the coated polyurethane film. In some embodiments, the antifoaming agent is at least 0.01 wt%, at least 0.05 wt%, at least 0.075 wt%, at least 0.1 wt%, at least based on the total weight of the composition It is present in an amount of 0.12 wt%, or at least 0.15 wt%. In some embodiments, the antifoaming agent is up to 1.2%, up to 1%, up to 0.8%, up to 0.75%, up to 0.00%, based on the total weight of the composition. It is present in an amount of 65% by weight, or up to 0.6% by weight.

多くの他の添加剤が含まれていてよい。これら添加剤としては、例えば、架橋剤、可塑剤、チキソトロープ剤、殺生物剤、接着促進剤(例えば、シラン接着促進剤)、腐食防止剤、合着剤、クレーター防止剤、スリップ助剤、充填剤、流動助剤、顔料、着色剤、光安定剤(例えば、ヒンダードアミン光安定剤及びUV吸収剤)、抗酸化剤、及び防汚剤が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、ポリウレタンエアゾール組成物は、ガラス基材に塗布したときに色付けするために、顔料又は着色剤等の剤を含んでよい。1つの例示的な実施形態では、ポリウレタンエアゾール組成物は、国際特許出願WO2013/003404号(Endleら)に記載のような、光活性である色付け剤を含む。   Many other additives may be included. These additives include, for example, crosslinking agents, plasticizers, thixotropic agents, biocides, adhesion promoters (eg, silane adhesion promoters), corrosion inhibitors, binders, crater inhibitors, slip aids, filling Agents, flow aids, pigments, colorants, light stabilizers (eg, hindered amine light stabilizers and UV absorbers), antioxidants, and antifouling agents, but are not limited thereto. For example, the polyurethane aerosol composition may include agents such as pigments or colorants to color when applied to a glass substrate. In one exemplary embodiment, the polyurethane aerosol composition comprises a colorant that is photoactive, as described in International Patent Application WO2013 / 003404 (Endle et al.).

噴射剤
エアゾール組成物の噴射剤は、容器からポリマー、水、及び任意の添加剤を吐出するために用いられる。一般的に、噴射剤は、液化ガス、圧縮ガス、又は両方である。
Propellant An aerosol composition propellant is used to eject polymer, water, and optional additives from a container. Generally, the propellant is a liquefied gas, a compressed gas, or both.

ポリウレタンエアゾール組成物は、噴射剤として当業者に公知の多数の液化ガスのいずれかを含んでよい。このような液化ガスとしては、例えば、ジメチルエーテル、C1〜C4アルカン(例えば、プロパン、ブタン、イソブタン、シクロブタン、及びこれらの混合物)、冷媒、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、及びこれらの混合物が挙げられる。圧縮ガスとしては、例えば、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素、圧縮空気、及びこれらの混合物が挙げられる。噴射剤の選択に特に制約はないが、好ましい水性ポリウレタンエアゾール組成物は、ジメチルエーテルを含み、これにより、驚くほど高い光学的透明度を有するフィルムが得られること、が見出された。   The polyurethane aerosol composition may comprise any of a number of liquefied gases known to those skilled in the art as propellants. Examples of such a liquefied gas include dimethyl ether, C1-C4 alkanes (for example, propane, butane, isobutane, cyclobutane, and mixtures thereof), refrigerants, hydrochlorofluorocarbons, hydrofluorocarbons, and mixtures thereof. Examples of the compressed gas include carbon dioxide, nitrogen, nitrous oxide, compressed air, and a mixture thereof. Although there is no particular restriction on the choice of propellant, it has been found that a preferred aqueous polyurethane aerosol composition comprises dimethyl ether, which results in a film having surprisingly high optical clarity.

幾つかの実施形態では、噴射剤は、組成物の全重量に基づいて、少なくとも10重量%、少なくとも11重量%、少なくとも12重量%、少なくとも13重量%、少なくとも14重量%、少なくとも15重量%、少なくとも16重量%、少なくとも17重量%、少なくとも18重量%、少なくとも19重量%、又は少なくとも20重量%の量で存在する。幾つかの実施形態では、噴射剤は、組成物の全重量に基づいて、最高40、最高35、最高34、最高33、最高32、最高31、最高30、最高29、最高28、最高27、最高26、最高25、最高24、最高23、最高22、最高21、又は最高20重量%の量で存在する。   In some embodiments, the propellant is at least 10%, at least 11%, at least 12%, at least 13%, at least 14%, at least 15%, based on the total weight of the composition, It is present in an amount of at least 16%, at least 17%, at least 18%, at least 19%, or at least 20%. In some embodiments, the propellant is up to 40, up to 35, up to 34, up to 33, up to 32, up to 31, up to 30, up to 29, up to 28, up to 27, based on the total weight of the composition. Present in an amount of up to 26, up to 25, up to 24, up to 23, up to 22, up to 21, or up to 20% by weight.

装置及び塗布
提供されるポリウレタンエアゾール組成物及び噴射剤は、当業者に公知のエアゾール装置の一部として気密密閉容器に充填され得る。このようなエアゾール装置は、一般的に、ユーザが制御された方法で容器の内容物を吐出することを可能にする好適な弁及びアクチュエータと共に、気密密閉容器を含む。例示的なアクチュエータは、例えば、Aptar Group Inc(Chicago,IL)、Lindal Valve Co.(Bedfordshire,England)、Newman−Green Inc.(Addison,IL)、Precision Valve Co.(Yonkers,NY)、及びSummit Packaging Systems,Inc.(Manchester,NH)によって提供され得る。
Apparatus and Application The provided polyurethane aerosol composition and propellant can be filled into a hermetically sealed container as part of an aerosol apparatus known to those skilled in the art. Such aerosol devices typically include a hermetically sealed container, along with suitable valves and actuators that allow the user to discharge the contents of the container in a controlled manner. Exemplary actuators include, for example, Aptar Group Inc (Chicago, IL), Lindal Valve Co. (Bedfordshire, England), Newman-Green Inc. (Addison, IL), Precision Valve Co. (Yonkers, NY), and Summit Packaging Systems, Inc. (Manchester, NH).

エアゾール装置を用いるために、ユーザは、アクチュエータのオリフィスをコーティングされる基材の方に向け、前記アクチュエータを押し下げて容器の加圧された内容物の一部を放出して、ポリウレタン組成物を前記基材上に噴霧することができる。噴霧は、霧様パターン、雫型パターン、又は流れ型パターンであってよい。霧様パターンは、合着して、滑らかで、連続しており、かつ任意に透明なフィルムを形成する微細な液滴を特徴とする。雫型パターンは、合着しても又は合着せずとも滑らかなフィルムを形成し得る大きな液滴を特徴とする。流れ型パターンは、合着せずに連続フィルムを形成する狭い連続流を特徴とする。一般的に、滑らかな連続フィルムを形成するためには、霧様パターンが好ましい。雫型及び流れ型パターンは、他の用途に望ましい場合がある。基材をコーティングする組成物の構成は、一般的に基材に達する前に揮発する噴射剤の全てではないにしてもほとんどを除いた、上記ポリウレタンエアゾール組成物を反映する。   To use the aerosol device, the user points the actuator orifice toward the substrate to be coated and depresses the actuator to release a portion of the pressurized contents of the container, thereby releasing the polyurethane composition into the container. It can be sprayed onto the substrate. The spray may be a mist-like pattern, a saddle pattern, or a flow pattern. The fog-like pattern is characterized by fine droplets that coalesce, form a smooth, continuous, and optionally transparent film. The saddle pattern is characterized by large droplets that can form a smooth film with or without coalescence. The flow pattern is characterized by a narrow continuous flow that forms a continuous film without coalescence. In general, a fog-like pattern is preferred to form a smooth continuous film. The saddle and flow patterns may be desirable for other applications. The composition of the composition that coats the substrate generally reflects the polyurethane aerosol composition, except most if not all of the propellant that volatilizes before reaching the substrate.

本発明の1つの態様は、少なくとも1年間保存安定性であり、かつ任意に室温で架橋可能なエアゾールポリウレタン組成物に関する。いったん容器に密閉されると、これら組成物は、前記組成物が最初に入れられた時点から1年間を超える期間にわたって、基材上に噴霧され、設計通り硬化又は固化することが観察された。対照的に、従来の架橋可能な系、例えば、アジリジンに基づくものは、はるかに短い期間、典型的には、約数日間以内に、(エアゾール容器内で)早期に重合することが見出された。このような組成物は、例えば、Coogan,Richard G.(1997).Post−crosslinking of water−borne urethanes.Progress in Organic Coatings,32,51〜63に記載されている。   One aspect of the invention relates to an aerosol polyurethane composition that is shelf stable for at least one year and optionally crosslinkable at room temperature. Once sealed in the container, these compositions were observed to spray on the substrate and cure or solidify as designed over a period of more than one year from the time the composition was first placed. In contrast, conventional crosslinkable systems, such as those based on aziridine, have been found to polymerize early (in an aerosol container) within a much shorter period of time, typically within a few days. It was. Such compositions are described, for example, in Coogan, Richard G. et al. (1997). Post-crosslinking of water-bone ureanes. Progress in Organic Coatings, 32, 51-63.

エアゾール組成物のポリウレタンは、少なくとも10,000、少なくとも14,000、少なくとも20,000、少なくとも30,000、少なくとも40,000、少なくとも45,000、又は少なくとも50,000g/モルの重量平均分子量(M)を有し得る。例示的な実施形態では、ポリウレタンは、最高200,000、最高175,000、最高150,000、最高125,000、最高100,000、又は最高75,000g/モルの重量平均分子量を有する。 The polyurethane of the aerosol composition has a weight average molecular weight (M) of at least 10,000, at least 14,000, at least 20,000, at least 30,000, at least 40,000, at least 45,000, or at least 50,000 g / mol. w ). In exemplary embodiments, the polyurethane has a weight average molecular weight of up to 200,000, up to 175,000, up to 150,000, up to 125,000, up to 100,000, or up to 75,000 g / mol.

既に示唆されている通り、ポリウレタンポリマーは、好適な条件下で互いに反応してシロキサン結合−Si−O−Si−を形成することができる反応性シラノール(Si−OH)基を含む。シリル末端基が多官能性であると仮定すると、これは、高度に架橋されたポリウレタン網目を生成することができる。この反応は、基材をコーティングした後に水を除去して、シラノール基を縮合させ、系を架橋させることによって、促進され得る。   As already suggested, polyurethane polymers contain reactive silanol (Si—OH) groups that can react with each other under suitable conditions to form siloxane bonds —Si—O—Si—. Assuming that the silyl end groups are multifunctional, this can produce a highly crosslinked polyurethane network. This reaction can be facilitated by removing water after coating the substrate, condensing silanol groups, and crosslinking the system.

有利なことに、コーティングされたポリウレタンは、熱及び紫外線による劣化に耐性があることが観察された。これは、フィルムの光沢度及び/又は色の変化によって測定することができる。好ましくは、これらコーティングは、1未満(実施例に記載の通り、3200時間の耐候性試験の後)、より好ましくは0.5未満の色変化ΔE値しか示さない。幾つかの実施形態では、変色ΔEは、0.25未満である。好ましくは、これらコーティングは、12%未満、より好ましくは8%未満の光沢度減少%(実施例に記載の通り、3200時間の耐候性試験の後)しか示さない。幾つかの実施形態では、光沢度減少%は、4%未満又は2%未満である。   Advantageously, it has been observed that the coated polyurethane is resistant to degradation by heat and ultraviolet light. This can be measured by the change in gloss and / or color of the film. Preferably, these coatings exhibit a color change ΔE value of less than 1 (after 3200 hour weathering test as described in the examples), more preferably less than 0.5. In some embodiments, the color change ΔE is less than 0.25. Preferably, these coatings exhibit a gloss reduction% of less than 12%, more preferably less than 8% (after 3200 hour weathering test as described in the examples). In some embodiments, the% gloss reduction is less than 4% or less than 2%.

他の実施形態では、本明細書に記載するポリウレタンポリマーは、20未満、より好ましくは10未満のΔE値によって証明される通り、耐水性を有する(実施例における試験方法によって決定される)。幾つかの実施形態では、耐水性ΔEは、8未満、5未満、3未満、又は2未満である。   In other embodiments, the polyurethane polymers described herein have water resistance (determined by the test method in the examples) as evidenced by a ΔE value of less than 20, more preferably less than 10. In some embodiments, the water resistance ΔE is less than 8, less than 5, less than 3, or less than 2.

本発明の分散液は、様々な基材にスプレーコーティングして、光沢度が高く、耐水性及び耐溶媒性であり、靭性があり、傷がつきにくく、好ましくは、熱及び光安定性であり、黄変しないフィルムを形成することができる。皮革、織布及び不織布ウェブ、ビニル、ガラス、ガラス繊維、木材、金属、下塗り及び塗装された金属等の処理金属(例えば、自動車及び船舶の表面)、ポリマー材料及び表面等の基材を、本明細書に記載するポリウレタンコーティングでコーティングすることができる。   The dispersion of the present invention is spray-coated on various substrates and has high gloss, water and solvent resistance, toughness, scratch resistance, and preferably heat and light stability. A film that does not turn yellow can be formed. Leather, woven and non-woven webs, vinyl, glass, glass fiber, wood, metal, primed and painted metals and other treated metals (eg, automotive and marine surfaces), polymeric materials and surfaces, etc. It can be coated with the polyurethane coating described in the specification.

幾つかの実施形態では、提供されるポリウレタンコーティングは、最外又は中間コーティングとして有用である。有利なことに、これらコーティングは、下層の層又は基材の審美的外観の変化を避けるため、光学的に透明にできる。例えば、これらコーティングは、乗り物の本体部分及び電気製品の筐体の生産において用いられる金属(下塗りされた金属及び塗装された金属を含む)、プラスチック、及び繊維強化プラスチック複合材基材上の下塗り層及びシーラー層全体に塗布してよい。乗り物の本体部分としては、例えば、ボンネット、フェンダー、バンパー、グリル、ロッカーパネル等が挙げられ、電気製品の筐体としては、例えば、洗濯機、衣類乾燥機、冷蔵庫等が挙げられる。これらコーティングによって益を得ることができる乗り物としては、自動車、トラック、自転車、航空機、及び船艇が挙げられる。   In some embodiments, provided polyurethane coatings are useful as outermost or intermediate coatings. Advantageously, these coatings can be optically transparent to avoid changing the aesthetic appearance of the underlying layer or substrate. For example, these coatings are primer layers on metal (including primed and painted metals), plastic, and fiber reinforced plastic composite substrates used in the production of vehicle body parts and electrical enclosures. And may be applied to the entire sealer layer. Examples of the main body of the vehicle include a bonnet, a fender, a bumper, a grill, and a rocker panel. Examples of the housing of the electric product include a washing machine, a clothes dryer, and a refrigerator. Vehicles that can benefit from these coatings include cars, trucks, bicycles, aircraft, and ships.

コーティングは、典型的には塗料、エナメル、及びラッカーを含み、それ自体が化学的に架橋して耐久性のある傷のつきにくい表面仕上げを提供することができる上塗り/仕上げコーティングの下に塗布される中間コーティングとして用いてもよい。また、本発明の組成物は、自動車本体の修理において用いられるボディーフィラー組成物に付着することもできる。   The coating typically includes paint, enamel, and lacquer and is applied under the topcoat / finish coating that can itself be chemically crosslinked to provide a durable, scratch-resistant surface finish. It may be used as an intermediate coating. The composition of the present invention can also adhere to a body filler composition used in the repair of automobile bodies.

また、提供されるエアゾール組成物は、ガラス、ホウ素、黒鉛、セラミック、又は異なるポリマー繊維の添加によって強化された繊維強化プラスチック、並びに無機粉末(例えば、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、カーボンブラック等)、フレーク(例えば、アルミニウム又は雲母)、及び微小球/ビーズ(例えば、ガラス又はポリマー)の添加によってプラスチックの特性が変化した充填プラスチック等の複合材上に噴霧してもよい。また、本発明の組成物は、コンクリート、アスファルト等(例えば、道路、中庭、及び歩道を含む)又は裏面粘着式路面標示テープ等の表面にコーティングしてもよい。   Also provided aerosol compositions include glass, boron, graphite, ceramic, fiber reinforced plastics reinforced by the addition of different polymer fibers, and inorganic powders (eg, calcium carbonate, talc, titanium dioxide, carbon black, etc.) , Flakes (eg, aluminum or mica), and composites, such as filled plastics, whose plastic properties have been altered by the addition of microspheres / beads (eg, glass or polymer). Further, the composition of the present invention may be coated on the surface of concrete, asphalt or the like (including roads, courtyards, and sidewalks) or a back surface-adhesive road marking tape.

提供される組成物及び方法は、以下の非網羅的な実施形態のリストA〜BLを通して更に例示することができる。
A.ポリマーと水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、前記ポリマーが、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーである、ポリウレタンエアゾール組成物。
B.前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態Aに記載の組成物。
C.前記ポリマーが、14,000g/モル〜75,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態Bに記載の組成物。
D.ウレタン部分とシリル末端基と水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、前記ウレタン部分が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、を反応させることによって得られるウレタン部分である、ポリウレタンエアゾール組成物。
E.前記シリル末端基が、以下の式を有するアルコキシシラン、を含む、実施形態Dに記載の組成物:
(RO)SiR−Z
[式中、Rは、水素又はC〜Cアルキルであり、Rは、二価のアルキレン、アルキルアリーレン、オキシアルキレンであり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)から選択される]。
F.前記中和水可溶化化合物が、以下の式の反応生成物を含む、実施形態A〜E及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物:
(HB)
[式中、Bは、O、S、NH、又はNR(式中、Rは、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基である)であり、Rは、三価有機連結基であり、Aは、−SO M、−OSO M、−CO M、及び−OPO(OM)(式中、Mは、水溶性カチオンである)から選択されるアニオン性基である]。
G.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、50重量%〜90重量%の範囲の量で存在する、実施形態A〜F及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物。
H.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、70重量%〜85重量%の範囲の量で存在する、実施形態Gに記載の組成物。
I.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、73重量%〜82重量%の範囲の量で存在する、実施形態Hに記載の組成物。
J.前記噴射剤が、前記組成物の全重量に基づいて、10〜40重量%の範囲の量で存在する、実施形態A〜I及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物。
K.前記噴射剤が、前記組成物の全重量に基づいて、12〜35重量%の範囲の量で存在する、実施形態Jに記載の組成物。
L.前記噴射剤が、前記組成物の全重量に基づいて、20〜30重量%の範囲の量で存在する、実施形態Kに記載の組成物。
M.前記噴射剤が、ジメチルエーテルを含む、実施形態A〜Lのいずれか1つに記載の組成物。
N.前記組成物の前記ポリウレタンの構成成分が、最高1重量%のエチレンオキシドを有する、実施形態A〜Mのいずれか1つに記載の組成物。
O.イソシアネート末端プレポリマーとイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られる尿素部分を更に含む、実施形態D又はEに記載の組成物。
P.前記イソシアネート反応性鎖延長剤が、ヒドラジン又はヒドラジドである、実施形態O又はBEに記載の組成物。
Q.前記ヒドラジドが、カルボジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、チオカルボヒドラジド、又は以下の式を有するジヒドラジドから選択される、実施形態Pに記載の組成物:
The provided compositions and methods can be further illustrated through the following non-exhaustive list of embodiments A-BL.
A. A polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a propellant, wherein the polymer comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water solubilizing compound, A polyurethane aerosol composition, which is a polymer obtained by reacting iii) diisocyanate with (iv) an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide.
B. The composition of Embodiment A wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mol to 200,000 g / mol.
C. The composition of Embodiment B wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 14,000 g / mol to 75,000 g / mol.
D. A polyurethane aerosol composition comprising a urethane portion, a silyl end group, water and a propellant, wherein the urethane portion is (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, and (ii) neutralized water. A polyurethane aerosol composition, which is a urethane moiety obtained by reacting a solubilizing compound with (iii) diisocyanate.
E. The composition of Embodiment D wherein the silyl end group comprises an alkoxysilane having the formula:
(R 2 O) 3 SiR 3 -Z
Wherein R 2 is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl, R 3 is divalent alkylene, alkylarylene, oxyalkylene, Z is —OH, —SH, —NHR 4 , and —NH 2 (wherein R 4 is an aromatic or aliphatic cyclic group)].
F. The composition according to any one of embodiments AE and BE-BG, wherein the neutralized water solubilizing compound comprises a reaction product of the following formula:
(HB) 2 R 1 A
[Wherein B is O, S, NH, or NR (wherein R is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms), and R 1 is a trivalent organic linking group. , A is an anionic group selected from —SO 3 M, —OSO 3 M, —CO 2 M, and —OPO (OM) 2 , where M is a water-soluble cation].
G. Embodiments A to F and BE to BG wherein the water is present in an amount ranging from 50% to 90% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant. Composition.
H. The composition of embodiment G, wherein the water is present in an amount ranging from 70% to 85% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant.
I. The composition of Embodiment H wherein the water is present in an amount ranging from 73% to 82% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant.
J. et al. The composition according to any one of embodiments AI and BE-BG, wherein the propellant is present in an amount ranging from 10 to 40% by weight, based on the total weight of the composition.
K. The composition of Embodiment J, wherein the propellant is present in an amount ranging from 12 to 35% by weight, based on the total weight of the composition.
L. The composition according to embodiment K, wherein the propellant is present in an amount ranging from 20 to 30% by weight, based on the total weight of the composition.
M.M. The composition according to any one of embodiments A to L, wherein the propellant comprises dimethyl ether.
N. The composition of any one of Embodiments AM, wherein the polyurethane component of the composition has up to 1 wt% ethylene oxide.
O. The composition according to embodiment D or E, further comprising a urea moiety obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender.
P. The composition according to embodiment O or BE, wherein the isocyanate-reactive chain extender is hydrazine or hydrazide.
Q. The composition according to embodiment P, wherein the hydrazide is selected from carbodihydrazide, oxalic dihydrazide, thiocarbohydrazide, or dihydrazide having the formula:

Figure 2017528536
(式中、Rは、共有結合、ヘテロ原子、又は二価有機ラジカルである)。
R.レオロジー調整剤を更に含む、実施形態A〜Q及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物。
S.前記レオロジー調整剤が、ウレタンブロック共重合体を含む増粘剤である、実施形態Rに記載の組成物。
T.前記ウレタンブロック共重合体が、疎水変性エチレンオキシド系ウレタンブロック共重合体である、実施形態Sに記載の組成物。
U.前記レオロジー調整剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.1〜5重量%の範囲の量で存在する、実施形態R〜Tのいずれか1つに記載の組成物。
V.前記レオロジー調整剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.375〜3重量%の範囲の量で存在する、実施形態Uに記載の組成物。
W.前記レオロジー調整剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.75〜2.25重量%の範囲の量で存在する、実施形態Vに記載の組成物。
X.消泡剤を更に含む、実施形態A〜W及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物。
Y.前記消泡剤が、変性ポリオールを含む、実施形態Xに記載の組成物。
Z.前記消泡剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.01〜1.2重量%の範囲の量で存在する、実施形態X又はYに記載の組成物。
AA.前記消泡剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.075〜0.75重量%の範囲の量で存在する、実施形態Zに記載の組成物。
AB.前記消泡剤が、前記組成物の全重量に基づいて、0.15〜0.6重量%の範囲の量で存在する、実施形態AAに記載の組成物。
AC.顔料を更に含む、実施形態A〜AB及びBE〜BGのいずれか1つに記載の組成物。
AD.気密密閉容器であって、弁を介してその内部に封入された実施形態A〜AC及びBE〜BGのいずれか1つに記載のポリウレタンエアゾール組成物を含む、気密密閉容器と、前記容器から前記ポリウレタンエアゾール組成物を吐出するためのアクチュエータと、を備える、エアゾール装置。
AE.ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、前記イソシアネート末端プレポリマーを(i)酸性水可溶化化合物と、(ii)前記水可溶性化合物を中和させるための塩基と、(iii)シリル末端基と、を逐次反応させることによって可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、イソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることによって、ポリマーを形成することと、噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
AF.前記シリル末端基が、以下の式を有するアルコキシシランを含む、実施形態AEに記載の方法:
(RO)SiR−Z
[式中、Rは、水素又はC1〜C4アルキルであり、Rは、二価のアルキレン、アルキルアリーレン、又はオキシアルキレンであり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)から選択される]。
AG.ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを(i)酸性水可溶化化合物と、(ii)前記水可溶化化合物を中和させるための塩基と、を逐次反応させることによって、可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることによって、ポリマーを得ることと、噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
AH.前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態AGに記載の組成物。
AI.前記ポリマーが、14,000g/モル〜75,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態AHに記載の組成物。
AJ.前記塩基が、アルキルアミンを含む、実施形態AE〜AIのいずれか1つに記載の方法。
AK.前記イソシアネート反応性鎖延長剤が、ヒドラジン又はヒドラジドを含む、実施形態AE〜AJのいずれか1つに記載の方法。
AL.前記ヒドラジドが、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、チオカルボヒドラジド、又は以下の式を有するジヒドラジドから選択される、実施形態AKに記載の方法:
Figure 2017528536
(Wherein R is a covalent bond, a heteroatom, or a divalent organic radical).
R. The composition according to any one of embodiments A-Q and BE-BG, further comprising a rheology modifier.
S. The composition according to embodiment R, wherein the rheology modifier is a thickener comprising a urethane block copolymer.
T.A. The composition according to embodiment S, wherein the urethane block copolymer is a hydrophobically modified ethylene oxide-based urethane block copolymer.
U. The composition according to any one of embodiments RT, wherein the rheology modifier is present in an amount ranging from 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of the composition.
V. The composition of embodiment U, wherein the rheology modifier is present in an amount ranging from 0.375 to 3% by weight, based on the total weight of the composition.
W. The composition of embodiment V, wherein the rheology modifier is present in an amount ranging from 0.75 to 2.25% by weight, based on the total weight of the composition.
X. The composition according to any one of embodiments A-W and BE-BG, further comprising an antifoam agent.
Y. The composition of Embodiment X, wherein the antifoam agent comprises a modified polyol.
Z. The composition according to embodiment X or Y, wherein the antifoaming agent is present in an amount ranging from 0.01 to 1.2% by weight, based on the total weight of the composition.
AA. The composition of embodiment Z, wherein the antifoaming agent is present in an amount ranging from 0.075 to 0.75% by weight, based on the total weight of the composition.
AB. The composition of Embodiment AA wherein the antifoam is present in an amount ranging from 0.15 to 0.6% by weight, based on the total weight of the composition.
AC. The composition according to any one of embodiments A-AB and BE-BG, further comprising a pigment.
AD. An airtight sealed container comprising the polyurethane aerosol composition according to any one of embodiments A to AC and BE to BG enclosed therein via a valve; An aerosol device comprising: an actuator for discharging a polyurethane aerosol composition.
AE. A process for producing a polyurethane aerosol composition comprising reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing a diisocyanate to obtain an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer, Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting (i) an acidic water-solubilizing compound, (ii) a base for neutralizing said water-soluble compound, and (iii) a silyl end group. , Forming a polymer by dispersing the solubilized polyurethane prepolymer in water, reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender, and adding a propellant to form a polyurethane. Obtain an aerosol composition DOO DOO, including producing a polyurethane aerosol composition.
AF. The method of embodiment AE, wherein the silyl end group comprises an alkoxysilane having the formula:
(R 2 O) 3 SiR 3 -Z
[Wherein R 2 is hydrogen or C1-C4 alkyl, R 3 is divalent alkylene, alkylarylene, or oxyalkylene, and Z is —OH, —SH, —NHR 4 , and — NH 2 (wherein R 4 is an aromatic or aliphatic cyclic group)].
AG. A method for producing a polyurethane aerosol composition, comprising reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing diisocyanate to obtain an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer, and said isocyanate-terminated polyurethane prepolymer Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting (i) an acidic water solubilizing compound and (ii) a base for neutralizing the water solubilizing compound; and A polyurethane polymer is obtained by dispersing the prepolymer in water and reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender containing hydrazine or hydrazide, and adding a propellant. Zo It includes obtaining a composition, a method for producing a polyurethane aerosol composition.
AH. The composition of Embodiment AG, wherein the polymer has a weight average molecular weight ranging from 10,000 g / mol to 200,000 g / mol.
AI. The composition of embodiment AH, wherein the polymer has a weight average molecular weight ranging from 14,000 g / mol to 75,000 g / mol.
AJ. The method of any one of embodiments AE to AI, wherein the base comprises an alkylamine.
AK. The method of any one of embodiments AE to AJ, wherein the isocyanate-reactive chain extender comprises hydrazine or hydrazide.
AL. The method of embodiment AK, wherein the hydrazide is selected from carbohydrazide, oxalic dihydrazide, thiocarbohydrazide, or dihydrazide having the formula:

Figure 2017528536
(式中、Rは、共有結合、ヘテロ原子、又は二価有機ラジカルである)。
AM.前記水可溶化化合物が、以下の式によって表される、実施形態AE〜ALのいずれか1つに記載の方法:
(HB)
[式中、Bは、O、S、NH、又はNR(式中、Rは、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基である)であり、Rは、三価有機連結基であり、Aは、−SO M、−OSO M、−CO M、及び−OPO(OM)(式中、Mは、水溶性カチオンである)から選択されるアニオン性基である]。
AN.前記水溶性カチオンが、Hである、実施形態AMに記載の方法。
AO.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、50重量%〜95重量%の範囲の量で存在する、実施形態AE〜ANのいずれか1つに記載の方法。
AP.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、70重量%〜90重量%の範囲の量で存在する、実施形態AOに記載の方法。
AQ.前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、73重量%〜85重量%の範囲の量で存在する、実施形態APに記載の方法。
AR.前記噴射剤が、ジメチルエーテルを含む、実施形態AE〜AQのいずれか1つに記載の方法。
AS.レオロジー調整剤及び前記ポリマーを合わせることを更に含む、実施形態AE〜ARのいずれか1つに記載の方法。
AT.前記レオロジー調整剤が、疎水変性エチレンオキシド系ウレタンブロック共重合体を含む増粘剤である、実施形態ASに記載の方法。
AU.前記ポリウレタン分散液に消泡剤を添加することを更に含み、前記消泡剤が、変性ポリオールを含む、実施形態AE〜ATのいずれか1つに記載の方法。
AV.前記可溶化ポリウレタンポリマー及び任意の添加剤が容器に入れられており、弁を有する容器を気密密閉することと、前記噴射剤を前記密閉容器に導入することと、を更に含む、実施形態AE〜AUのいずれか1つに記載の方法。
AW.一液型組成物から基材上に架橋ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであって、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、を反応させることによって得られるウレタン部分、シリル末端基、及び水を含む、ことと、前記水を除去して、前記シリル末端基を縮合させることによって、架橋ポリウレタンコーティングを提供することと、を含む、架橋ポリウレタンコーティングを提供する方法。
AX.前記シリル末端基が、以下の式を有するアルコキシシラン、を含む、実施形態AWに記載の方法:
(RO)SiR−Z
[式中、Rは、水素又はC1〜C4アルキルであり、Rは、二価のアルキレン、アルキルアリーレン、又はオキシアルキレンであり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)から選択される]。
AY.一液型組成物から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであって、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)ヒドラジン又はヒドラジド、を含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、前記水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることと、を含む、熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法。
AZ.前記噴射剤が、ジメチルエーテルを含む、実施形態AW〜AYのいずれか1つに記載の方法。
BA.前記ポリウレタンコーティングが、透明である、実施形態AW〜AZのいずれか1つに記載の方法。
BB.前記ポリウレタンコーティングが、耐候性試験に供したとき、3200時間で最高12%の光沢減少値を示す、実施形態AW〜BAのいずれか1つに記載の方法。
BC.前記ポリウレタンコーティングが、耐候性試験に供したとき、3200時間で最高8%の光沢減少値を示す、実施形態BBに記載の方法。
BD.前記ポリウレタンコーティングが、耐候性試験に供したとき、3200時間で最高4%の光沢減少値を示す、実施形態BCに記載の方法。
BE.ポリマーと水とジメチルエーテル噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、前記ポリマーが、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーであり、前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ポリウレタンエアゾール組成物。
BF.前記ポリマーが、14,000g/モル〜125,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態BEに記載の組成物。
BG.前記ポリマーが、25,000g/モル〜75,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態BFに記載の組成物。
BH.一液型組成物から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、ジメチルエーテル噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであり、前記水性ポリウレタン分散液が、(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、(ii)中和水可溶化化合物と、(iii)ジイソシアネートと、(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることであって、を前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ことと、を含む、熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法。
BI.前記ポリマーが、14,000g/モル〜125,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態BHに記載の方法。
BJ.前記ポリマーが、25,000g/モル〜75,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態BIに記載の方法。
BK.ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを(i)酸性水可溶化化合物と、(ii)前記水可溶化化合物を中和させるための塩基と、を逐次反応させることによって、可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、前記可溶化ポリウレタンプレポリマーをイソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることによって、ポリマーを得ることと、ジメチルエーテル噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、を含み、前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
BL.前記ポリマーが、25,000g/モル〜75,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、実施形態BKに記載の方法。
Figure 2017528536
(Wherein R is a covalent bond, a heteroatom, or a divalent organic radical).
AM. The method of any one of embodiments AE to AL, wherein the water-solubilizing compound is represented by the following formula:
(HB) 2 R 1 A
[Wherein B is O, S, NH, or NR (wherein R is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms), and R 1 is a trivalent organic linking group. , A is an anionic group selected from —SO 3 M, —OSO 3 M, —CO 2 M, and —OPO (OM) 2 , where M is a water-soluble cation].
AN. The method of embodiment AM, wherein the water-soluble cation is H.
AO. The method of any one of embodiments AE to AN, wherein the water is present in an amount ranging from 50% to 95% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant.
AP. The method of embodiment AO, wherein the water is present in an amount ranging from 70% to 90% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant.
AQ. The method of embodiment AP, wherein the water is present in an amount ranging from 73% to 85% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant.
AR. The method of any one of embodiments AE-AQ, wherein the propellant comprises dimethyl ether.
AS. The method of any one of embodiments AE-AR, further comprising combining a rheology modifier and the polymer.
AT. The method of embodiment AS, wherein the rheology modifier is a thickener comprising a hydrophobically modified ethylene oxide-based urethane block copolymer.
AU. The method of any one of embodiments AE-AT, further comprising adding an antifoam to the polyurethane dispersion, wherein the antifoam comprises a modified polyol.
AV. Embodiments AE- wherein the solubilized polyurethane polymer and optional additives are contained in a container, further comprising hermetically sealing a container having a valve and introducing the propellant into the sealed container. The method according to any one of the AUs.
AW. A method of providing a crosslinked polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, the method comprising depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate through an aerosol actuator using a propellant. The aqueous polyurethane dispersion is a urethane part obtained by reacting (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water-solubilizing compound, and (iii) diisocyanate. A method for providing a crosslinked polyurethane coating comprising: silyl end groups, and water; and providing the crosslinked polyurethane coating by removing the water and condensing the silyl end groups.
AX. The method of embodiment AW, wherein the silyl end group comprises an alkoxysilane having the formula:
(R 2 O) 3 SiR 3 -Z
[Wherein R 2 is hydrogen or C1-C4 alkyl, R 3 is divalent alkylene, alkylarylene, or oxyalkylene, and Z is —OH, —SH, —NHR 4 , and — NH 2 (wherein R 4 is an aromatic or aliphatic cyclic group)].
AY. A method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, the method comprising depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate through an aerosol actuator using a propellant. Wherein the aqueous polyurethane dispersion comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water solubilizing compound, (iii) diisocyanate, and (iv) hydrazine or hydrazide. Providing a thermoplastic polyurethane coating comprising: a polymer obtained by reacting an isocyanate-reactive chain extender comprising: and removing the water to cure the thermoplastic polyurethane coating. Method.
AZ. The method of any one of embodiments AW to AY, wherein the propellant comprises dimethyl ether.
BA. The method of any one of embodiments AW to AZ, wherein the polyurethane coating is transparent.
BB. The method of any one of embodiments AW-BA, wherein the polyurethane coating exhibits a gloss reduction value of up to 12% in 3200 hours when subjected to a weather resistance test.
BC. The method of embodiment BB, wherein the polyurethane coating exhibits a gloss reduction value of up to 8% at 3200 hours when subjected to a weather resistance test.
BD. The method of embodiment BC, wherein the polyurethane coating exhibits a gloss reduction value of up to 4% in 3200 hours when subjected to a weathering test.
BE. A polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a dimethyl ether propellant, wherein the polymer is (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, and (ii) a neutralized water-solubilizing compound. (Iii) a polymer obtained by reacting diisocyanate with (iv) an isocyanate-reactive chain extender, wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mol to 200,000 g / mol. A polyurethane aerosol composition comprising:
BF. The composition of embodiment BE, wherein the polymer has a weight average molecular weight ranging from 14,000 g / mol to 125,000 g / mol.
BG. The composition of embodiment BF, wherein the polymer has a weight average molecular weight ranging from 25,000 g / mole to 75,000 g / mole.
BH. A method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition, the method comprising depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate through an aerosol actuator using a dimethyl ether propellant. And the aqueous polyurethane dispersion comprises (i) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group, (ii) a neutralized water-solubilizing compound, (iii) a diisocyanate, and (iv) an isocyanate-reactive chain extension. A polymer obtained by reacting with an agent, and removing water to cure the thermoplastic polyurethane coating, wherein the polymer is from 10,000 g / mol to 200,000 g / A thermoplastic polyurethane having a weight average molecular weight in the range of moles A method for providing a down coating.
BI. The method of embodiment BH, wherein the polymer has a weight average molecular weight ranging from 14,000 g / mol to 125,000 g / mol.
BJ. The method of embodiment BI, wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 25,000 g / mol to 75,000 g / mol.
BK. A method for producing a polyurethane aerosol composition, comprising reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing diisocyanate to obtain an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer, and said isocyanate-terminated polyurethane prepolymer Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting (i) an acidic water solubilizing compound and (ii) a base for neutralizing the water solubilizing compound; and A polyurethane aerosol composition can be obtained by dispersing the prepolymer in water, reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender, and adding a dimethyl ether propellant. When, wherein the said polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mol ~200,000G / mol, the production method of the polyurethane aerosol composition.
BL. The method of embodiment BK, wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 25,000 g / mol to 75,000 g / mol.

特に記載しない限り、実施例及び明細書の残りの箇所における全ての部、パーセント(%)、比等は、重量基準であり、実施例で使用した全ての試薬は、一般的な化学製品供給業者、例えば、Sigma−Aldrich Company(Saint Louis,Missouri)から入手したか若しくは入手可能であり、又は従来の方法によって合成してもよい。   Unless otherwise noted, all parts, percentages (%), ratios, etc. in the examples and the rest of the specification are by weight and all reagents used in the examples are from general chemical suppliers. For example, obtained or available from Sigma-Aldrich Company (Saint Louis, Missouri), or may be synthesized by conventional methods.

以下の略記を用いて実施例を説明する。   Examples will be described using the following abbreviations.

Figure 2017528536
Figure 2017528536

AMEO:Evonik Industries AG(Essen,Germany)から商品名「DYNASYLAN AMEO」として入手した3−アミノプロピルトリエトキシシラン。   AMEO: 3-aminopropyltriethoxysilane obtained from Evonik Industries AG (Essen, Germany) under the trade name “DYNASYLAN AMEO”.

CDH:Sigma−Aldrich Companyから別名「CARBOHYDRAZIDE,98%」として入手した1,3−ジアミノ尿素。   CDH: 1,3-diaminourea obtained from Sigma-Aldrich Company as another name “CARBOHYDRAZIDE, 98%”.

CHDM:Eastman Chemical Company(Kingsport,Tennessee)から入手したシクロヘキサ−1,4−イレンジメタノール。   CHDM: cyclohexa-1,4-ylene diamine obtained from Eastman Chemical Company (Kingsport, Tennessee).

DBTDA:Sigma−Aldrich Companyから入手したジブチルスズジアセテート。   DBTDA: Dibutyltin diacetate obtained from Sigma-Aldrich Company.

DF−1760:Elementis Specialties,Inc.(Hightstown,New Jersey)から商品名「DAPRO DF−1760」として入手した消泡剤。   DF-1760: Elementis Specialties, Inc. An antifoaming agent obtained from (Hightown, New Jersey) under the trade name “DAPRO DF-1760”.

DMDW:Bayer Material Science AG(Leverkusen,Germany)から商品名「DESMODUR W」として入手したビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン。   DMDW: Bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane obtained from Bayer Material Science AG (Leverkusen, Germany) under the trade name “DESMODUR W”.

DME:Aeropres Corporation(Shreveport,Louisiana)から入手したジメチルエーテル。   DME: dimethyl ether obtained from Aeropres Corporation (Shreveport, Louisiana).

DMPA:東京化成工業(Tokyo,Japan)から入手した[(2,6−ジメチルフェニル)アミノ](オキソ)酢酸。   DMPA: [(2,6-dimethylphenyl) amino] (oxo) acetic acid obtained from Tokyo Chemical Industry (Tokyo, Japan).

EDA:Alfa−Aesar(Ward Hill,Massachusetts)から入手したエチレンジアミン。   EDA: ethylenediamine obtained from Alfa-Aesar (Ward Hill, Massachusetts).

I−1010:BASF SE(Ludwigshafen am Rhein,Germany)から商品名「IRGANOX 1010」として入手したペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]。   I-1010: Pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] obtained from BASF SE (Ludwigshafen am Rhein, Germany) under the trade name “IRGANOX 1010”.

KCG:Dow Chemical Company(Midland,Michigan)から商品名「KATHON CG/ICP」として入手した殺生物剤。   KCG: A biocide obtained from Dow Chemical Company (Midland, Michigan) under the trade name “KATHON CG / ICP”.

MEK:メチルエチルケトン。   MEK: methyl ethyl ketone.

PBZ:Lonza Group Ltd.(Basel,Switzerland)から商品名「PROXEL BZ PLUS」として入手した殺生物剤。   PBZ: Lonza Group Ltd. (Basel, Switzerland) Biocide obtained under the trade name “PROXEL BZ PLUS”.

PPG−2000:Bayer Material Science AGから商品名「ARCOL PPG−2000」として入手したポリエーテルポリオール。   PPG-2000: polyether polyol obtained from Bayer Material Science AG under the trade name “ARCOL PPG-2000”.

RM−12W:Dow Chemical Companyから商品名「ACRYSOL RM−12W」として入手したノニオン性レオロジー調整剤。   RM-12W: a nonionic rheology modifier obtained from Dow Chemical Company under the trade name “ACRYSOL RM-12W”.

RU−13−825:Stahl Holdings,b.v.(Waalwijk,Netherlands)から商品名「RU 13−825」として入手したポリウレタン分散液。   RU-13-825: Stahl Holdings, b. v. (Walwijk, Netherlands), a polyurethane dispersion obtained under the trade name “RU 13-825”.

T−292:BASF(Charlotte,North Carolina)から商品名「TINUVIN 292」として入手したヒンダードアミン光安定剤。   T-292: A hindered amine light stabilizer obtained from BASF (Charlotte, North Carolina) under the trade name “TINUVIN 292”.

T−405:BASF(Charlotte,North Carolina)から商品名「TINUVIN 405」として入手した紫外線吸収剤。   T-405: UV absorber obtained from BASF (Charlotte, North Carolina) under the trade name “TINUVIN 405”.

TEA:トリエチルアミン。   TEA: triethylamine.

TG−403:Evonik Industriesから商品名「TEGO GLIDE 403」として入手した透明表面制御添加剤。   TG-403: Transparent surface control additive obtained from Evonik Industries under the trade name “TEGO GLIDE 403”.

V−220:Dow Chemical Companyから商品名「VORANOL 220−056N」として入手したポリエーテルポリオール。   V-220: Polyether polyol obtained from Dow Chemical Company under the trade name “VORANOL 220-056N”.

XR−5508:Stahl Holdings,b.v.から商品名「XR 5508」として入手したカルボジイミド架橋剤。   XR-5508: Stahl Holdings, b. v. A carbodiimide cross-linking agent obtained under the trade name “XR 5508”.

ポリウレタン分散液
PD−1
水性ポリウレタン分散液を以下の通り調製した。101.74g(g)のV−220及び51.84gのDMDWを、機械的攪拌器、冷却器、及びアルゴン入口を備える500mLの3つ口丸底フラスコに添加した。約0.04gのDBTDAを前記フラスコに添加し、混合物を撹拌しながらアルゴン下で78℃に加熱し、1時間保持した。6.40gのDMPA及び41.70gのMEKを添加し、DMPAが溶解するまで、約3時間、混合物を85℃で保持した。7.67gのCHDMを前記フラスコに添加し、更に2時間撹拌を続けた後、溶液を約25℃に冷却し、次いで、91.5gのアセトンで希釈した。撹拌を維持しながら、4.84gのTEA、1.67gのI−1010、1.67gのT−292、及び3.34gのT−405を添加し、溶液を30分間保持して、イソシアネート末端プレポリマーを得た。340gの蒸留水を、機械的攪拌器、温度計、及びアルゴン入口を備える1000mLの3つ口丸底フラスコに添加した。650rpmで水を撹拌しながら、滴下漏斗を用いて21℃にて約30分間でプレポリマー溶液を前記フラスコに移した。攪拌器の速度を400rpmに増大させ、2.44gのCDHを添加した。1.28gの蒸留水中0.55gのEDAのプレ混合物を約5分間にわたって前記フラスコに滴下した後、分散液を50℃に加熱し、1時間保持した。0.16gのDF−1760を添加し、次いで、40℃及び5.33kPaの真空引きでロータリーエバポレータを用いてMEK及びアセトンを除去した。得られた水性分散液は、約35重量%のポリウレタンであった。
Polyurethane dispersion PD-1
An aqueous polyurethane dispersion was prepared as follows. 101.74 g (g) V-220 and 51.84 g DMDW were added to a 500 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, condenser and argon inlet. About 0.04 g DBTDA was added to the flask and the mixture was heated to 78 ° C. under argon with stirring and held for 1 hour. 6.40 g DMPA and 41.70 g MEK were added and the mixture was held at 85 ° C. for about 3 hours until the DMPA dissolved. 7.67 g of CHDM was added to the flask and stirring continued for another 2 hours before the solution was cooled to about 25 ° C. and then diluted with 91.5 g of acetone. While maintaining stirring, 4.84 g TEA, 1.67 g I-1010, 1.67 g T-292, and 3.34 g T-405 were added and the solution was held for 30 minutes to allow isocyanate end A prepolymer was obtained. 340 g of distilled water was added to a 1000 mL 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, and argon inlet. While stirring the water at 650 rpm, the prepolymer solution was transferred to the flask using a dropping funnel at 21 ° C. for about 30 minutes. The stirrer speed was increased to 400 rpm and 2.44 g CDH was added. After a pre-mix of 0.55 g EDA in 1.28 g distilled water was added dropwise to the flask over about 5 minutes, the dispersion was heated to 50 ° C. and held for 1 hour. 0.16 g DF-1760 was added and then MEK and acetone were removed using a rotary evaporator at 40 ° C. and 5.33 kPa vacuum. The resulting aqueous dispersion was about 35% by weight polyurethane.

PD−2
水性シラン末端ポリウレタン分散液を以下の通り調製した。368.10gのPPG−2000及び188.61gのDMDWを、機械的攪拌器、冷却器、及びアルゴン入口を備える2リットルの3つ口丸底フラスコに添加した。約0.15gのDBTDAを前記フラスコに添加し、混合物を撹拌しながらアルゴン下で78℃に加熱し、30分間保持した。23.18gのDMPA及び151.35gのMEKを添加し、DMPAが溶解するまで、約2.5時間、混合物を85℃で保持した。25.77gのCHDMを前記フラスコに添加し、更に1.5時間撹拌を続けた後、溶液を約25℃に冷却し、次いで、339gのアセトンで希釈した。撹拌を維持しながら、17.52gのTEA、3.02gのI−1010、及び6.05gのT−292を添加し、溶液を30分間保持した。6.09gのAMEOを添加し、更に30分間撹拌を続けて、イソシアネート末端プレポリマーを得た。1,200gの蒸留水を、機械的攪拌器、温度計、及びアルゴン入口を備える3リットルの3つ口丸底フラスコに添加した。300rpmで水を撹拌しながら、滴下漏斗を用いて21℃にて約30分間でプレポリマー溶液を前記フラスコに移した。50.1gの蒸留水中8.94gのCDHのプレ混合物を約5分間にわたって前記フラスコに滴下した後、11.25gの蒸留水中2.01gのEDAの第2のプレ混合物も約5分間にわたって前記フラスコに滴下した。次いで、分散液を50℃に加熱し、1時間保持した。0.60gのDF−1760を添加し、次いで、40℃及び5.33kPaの真空引きでロータリーエバポレータを用いてMEK及びアセトンを除去した。得られた水性分散液は、約35重量%のシラン末端ポリウレタンであった。
PD-2
An aqueous silane-terminated polyurethane dispersion was prepared as follows. 368.10 g of PPG-2000 and 188.61 g of DMDW were added to a 2 liter 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, condenser and argon inlet. About 0.15 g of DBTDA was added to the flask and the mixture was heated to 78 ° C. under argon with stirring and held for 30 minutes. 23.18 g DMPA and 151.35 g MEK were added and the mixture was held at 85 ° C. for about 2.5 hours until the DMPA dissolved. 25.77 g CHDM was added to the flask and stirring continued for an additional 1.5 hours before the solution was cooled to about 25 ° C. and then diluted with 339 g acetone. While maintaining stirring, 17.52 g TEA, 3.02 g I-1010, and 6.05 g T-292 were added and the solution was held for 30 minutes. 6.09 g AMEO was added and stirring was continued for another 30 minutes to obtain an isocyanate-terminated prepolymer. 1,200 g of distilled water was added to a 3 liter 3-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer and argon inlet. While stirring water at 300 rpm, the prepolymer solution was transferred to the flask using a dropping funnel at 21 ° C. for about 30 minutes. After a premix of 8.94 g CDH in 50.1 g of distilled water is added dropwise to the flask over about 5 minutes, a second premix of 2.01 g EDA in 11.25 g of distilled water is also added to the flask over about 5 minutes. It was dripped in. The dispersion was then heated to 50 ° C. and held for 1 hour. 0.60 g DF-1760 was added and then MEK and acetone were removed using a rotary evaporator at 40 ° C. and 5.33 kPa vacuum. The resulting aqueous dispersion was about 35% by weight silane terminated polyurethane.

PD−3
水性シラン末端ポリエーテル系ポリウレタン分散液を以下の通り調製した。63.62gのV−220及び32.35gのDMDWを、機械的攪拌器、温度計、冷却器、及び窒素入口を備える500mLの4つ口丸底フラスコに添加した。約0.02gのDBTDAを前記フラスコに添加し、混合物を撹拌しながら窒素下で78℃に加熱し、1時間保持した。4.0gのDMPA及び20.0gのMEKを添加し、DMPAが溶解するまで、約3時間、混合物を85℃で保持した。標準的なジブチルアミン逆滴定法によってプレポリマーのイソシアネート含量を求めた。理論的イソシアネート値を得る際、4.78gのCHDMを前記フラスコに添加し、更に2時間撹拌を続けた後、溶液を約40℃に冷却し、次いで、60gのアセトンで希釈した。撹拌を維持しながら、3.02gのTEAを添加し、溶液を30分間保持した。次いで、5.53gのAMEOを添加し、更に20分間撹拌を続け、続いて、8.0gの蒸留水中1.53gのCDHのプレ混合物を添加した。10分間後、約5〜10℃の190gの蒸留水を激しく撹拌しながらゆっくり添加して、水性分散液を得た。5.0gの蒸留水中0.34gのEDAのプレ混合物をゆっくり添加し、21℃で1時間撹拌を続けた。次いで、40℃及び5.33kPaの真空引きでロータリーエバポレータを用いてMEK及びアセトンを除去した。得られた水性シラン末端ポリエーテル系ポリウレタン分散液は、約35重量%のポリエーテル系ポリウレタンであった。
PD-3
An aqueous silane-terminated polyether polyurethane dispersion was prepared as follows. 63.62 g V-220 and 32.35 g DMDW were added to a 500 mL 4-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, condenser, and nitrogen inlet. About 0.02 g of DBTDA was added to the flask and the mixture was heated to 78 ° C. under nitrogen with stirring and held for 1 hour. 4.0 g DMPA and 20.0 g MEK were added and the mixture was held at 85 ° C. for about 3 hours until the DMPA dissolved. The isocyanate content of the prepolymer was determined by standard dibutylamine back titration method. In obtaining the theoretical isocyanate value, 4.78 g of CHDM was added to the flask and stirring continued for another 2 hours before the solution was cooled to about 40 ° C. and then diluted with 60 g of acetone. While maintaining stirring, 3.02 g TEA was added and the solution was held for 30 minutes. 5.53 g AMEO was then added and stirring continued for an additional 20 minutes, followed by the addition of a premix of 1.53 g CDH in 8.0 g distilled water. After 10 minutes, 190 g of distilled water at about 5-10 ° C. was slowly added with vigorous stirring to obtain an aqueous dispersion. A premix of 0.34 g EDA in 5.0 g distilled water was slowly added and stirring was continued at 21 ° C. for 1 hour. Then, MEK and acetone were removed using a rotary evaporator at 40 ° C. and a vacuum of 5.33 kPa. The resulting aqueous silane-terminated polyether-based polyurethane dispersion was about 35% by weight polyether-based polyurethane.

PD−4
水性シラン末端ポリエーテル系ポリウレタン分散液を以下の通り調製した。60.51gのV−220及び35.48gのDMDWを、機械的攪拌器、温度計、冷却器、及び窒素入口を備える500mLの4つ口丸底フラスコに添加した。約0.02gのDBTDAを前記フラスコに添加し、混合物を撹拌しながら窒素下で78℃に加熱し、1時間保持した。4.0gのDMPA及び20.0gのMEKを添加し、DMPAが溶解するまで、約3時間、混合物を85℃で保持した。標準的なジブチルアミン逆滴定法によってプレポリマーのイソシアネート含量を求めた。理論的NCO値を得る際、5.23gのCHDMを前記フラスコに添加し、更に2時間撹拌を続けた後、溶液を約40℃に冷却し、次いで、60gのアセトンで希釈した。撹拌を維持しながら、3.02gのTEAを添加し、溶液を30分間保持し、次いで、3.35gのAMEOにより部分的に末端化し、更に20分間撹拌を続けた。1.0gのI−1010及び2.0gのT−292を添加し、続いて、10.0gの蒸留水中0.78gのCDHのプレ混合物を添加した。5分間後、約5〜10℃の200gの蒸留水を激しく撹拌しながらゆっくり添加して、水性分散液を得た。6.0gの蒸留水中0.79gのEDAのプレ混合物をゆっくり添加し、21℃で1時間撹拌を続けた。次いで、40℃及び5.33kPaの真空引きでロータリーエバポレータを用いてMEK及びアセトンを除去した。得られた水性シラン末端ポリエーテル系ポリウレタン分散液は、約35重量%のポリエーテル系ポリウレタンであった。
PD-4
An aqueous silane-terminated polyether polyurethane dispersion was prepared as follows. 60.51 g V-220 and 35.48 g DMDW were added to a 500 mL 4-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, thermometer, condenser and nitrogen inlet. About 0.02 g of DBTDA was added to the flask and the mixture was heated to 78 ° C. under nitrogen with stirring and held for 1 hour. 4.0 g DMPA and 20.0 g MEK were added and the mixture was held at 85 ° C. for about 3 hours until the DMPA dissolved. The isocyanate content of the prepolymer was determined by standard dibutylamine back titration method. In obtaining the theoretical NCO value, 5.23 g of CHDM was added to the flask and stirring continued for another 2 hours before the solution was cooled to about 40 ° C. and then diluted with 60 g of acetone. While maintaining stirring, 3.02 g TEA was added and the solution was held for 30 minutes, then partially terminated with 3.35 g AMEO and stirring was continued for another 20 minutes. 1.0 g I-1010 and 2.0 g T-292 were added, followed by a pre-mix of 0.78 g CDH in 10.0 g distilled water. After 5 minutes, 200 g of distilled water at about 5-10 ° C. was slowly added with vigorous stirring to obtain an aqueous dispersion. A pre-mix of 0.79 g EDA in 6.0 g distilled water was added slowly and stirring was continued at 21 ° C. for 1 hour. Then, MEK and acetone were removed using a rotary evaporator at 40 ° C. and a vacuum of 5.33 kPa. The resulting aqueous silane-terminated polyether-based polyurethane dispersion was about 35% by weight polyether-based polyurethane.

PD−5
合成からAMEOを除外して、概ねPD−3に記載の方法に従って、水性ポリエーテル系ポリウレタン分散液を調製した。
PD-5
Aqueous polyether-based polyurethane dispersions were prepared generally according to the method described in PD-3, excluding AMEO from the synthesis.

(実施例1)
165.63gの脱イオン水、1.58gのDF−1760、14.01gのRM−12W、及び218.0gのPD−1を、500mLのプラスチックビーカーに順々に添加し、IKA Works,Inc.(Wilmington,North Carolina)から入手したボルテックスミキサモデル「MV1 MINI VORTEXER」を用いて、21℃で5分間、中度の剪断で分散させた。240gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、Aero−Tech Laboratory Equipment Company,LLC(Lebanon,Missouri)から入手したモデル「3SB」ビュレット加圧濾過器、及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、80gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
Example 1
165.63 g deionized water, 1.58 g DF-1760, 14.01 g RM-12W, and 218.0 g PD-1 were added sequentially to a 500 mL plastic beaker, and IKA Works, Inc. Dispersion was carried out at 21 ° C. for 5 minutes with moderate shear using a vortex mixer model “MV1 MINI VORTEXER” obtained from (Wilmington, North Carolina). 240 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Next, using a model “3SB” bullet pressure filter obtained from Aero-Tech Laboratory Equipment Company, LLC (Lebanon, Missouri), and a male actuator attached to the female valve, 80 g of DME was added to the aerosol can. Added.

(実施例2)
864.3gの脱イオン水、2.02gのDF−1760、40.05gのRM−12W、及び1,094.1gのPD−2を1ガロン(3.785リットル)のプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。383gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、128gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
(Example 2)
864.3 g deionized water, 2.02 g DF-1760, 40.05 g RM-12W, and 1,04.1 g PD-2 in one gallon (3.785 liter) plastic beaker in sequence. Added and dispersed with moderate shear at 21 ° C. for 5 minutes using a vortex mixer. 383 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 128 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

(実施例3)
86.43gの脱イオン水、0.22gのDF−1760、4.03gのRM−12W、及び109.46gのPD−3を500mLのプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。120gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、40gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
(Example 3)
86.43 g deionized water, 0.22 g DF-1760, 4.03 g RM-12W, and 109.46 g PD-3 were added sequentially to a 500 mL plastic beaker and 21 using a vortex mixer. Dispersed with moderate shear at 5 ° C. for 5 minutes. 120 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 40 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

(実施例4)
57.66gの脱イオン水、0.55gのDF−1760、5.00gのRM−12W、及び76.74gのPD−4を250mLのプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。120gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、40gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
Example 4
57.66 g deionized water, 0.55 g DF-1760, 5.00 g RM-12W, and 76.74 g PD-4 were added sequentially to a 250 mL plastic beaker and 21 using a vortex mixer. Dispersed with moderate shear at 5 ° C. for 5 minutes. 120 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 40 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

比較例A
286.97gの脱イオン水、3.61gのDF−1760、0.62gのKCG、及び21.33gのRM−12W、及び287.60gのRU−13−825を1リットルのプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。383gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、128gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
Comparative Example A
286.97 g of deionized water, 3.61 g of DF-1760, 0.62 g of KCG, and 21.33 g of RM-12W, and 287.60 g of RU-13-825, one after another in a 1 liter plastic beaker. And dispersed with moderate shear at 21 ° C. for 5 minutes using a vortex mixer. 383 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 128 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

比較例B
86.43gの脱イオン水、0.22gのDF−1760、4.03gのRM−12W、及び109.44gのPD−5を500mLのプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。120gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、40gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
Comparative Example B
86.43 g deionized water, 0.22 g DF-1760, 4.03 g RM-12W, and 109.44 g PD-5 were added sequentially to a 500 mL plastic beaker and 21 using a vortex mixer. Dispersed with moderate shear at 5 ° C. for 5 minutes. 120 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 40 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

比較例C
46.38gの脱イオン水、1.84gのDF−1760、10.70gのRM−12W、211.16gのRU−13−825、及び30.06gのXR−5508を500mLのプラスチックビーカーに順々に添加し、ボルテックスミキサを用いて21℃で5分間中度の剪断で分散させた。120gのこの混合物をエアゾール缶、続いて、ガラスミキシングマーブルに移し、雌弁を閉じて前記缶を圧着した。次いで、ビュレット加圧濾過器及び前記雌弁に取り付けられた雄アクチュエータを用いて、40gのDMEを前記エアゾール缶に添加した。
Comparative Example C
46.38 g deionized water, 1.84 g DF-1760, 10.70 g RM-12W, 211.16 g RU-13-825, and 30.06 g XR-5508 in turn to a 500 mL plastic beaker. And dispersed with moderate shear at 21 ° C. for 5 minutes using a vortex mixer. 120 g of this mixture was transferred to an aerosol can followed by a glass mixing marble, the female valve was closed and the can was crimped. Then 40 g of DME was added to the aerosol can using a burette pressure filter and a male actuator attached to the female valve.

試験法
試験パネルの調製
エアゾール組成物を黒色及び白色両方の自動車塗装パネル上に噴霧し、21℃で24時間乾燥させることによって、試験パネルを調製した。乾燥したフィルムの厚みは、約2ミル(mil)(約50.8μm)であった。
Test Method Test Panel Preparation Test panels were prepared by spraying the aerosol composition onto both black and white automotive painted panels and drying at 21 ° C. for 24 hours. The dried film thickness was about 2 mils (about 50.8 μm).

光沢度
Byk−Gardener GmbH(Geretsried,Germany)から入手したモデル「4601 HAZE−GLOSS REFLECTOMETER」を用いて、60度で試験パネルの光沢度を測定した。
Glossiness The glossiness of the test panel was measured at 60 degrees using a model “4601 HAZE-GLOSS REFECTOMETER” obtained from Byk-Gardener GmbH (Geretsried, Germany).

重量平均分子量
PL−Gel−2カラムを備えるWaters Corporation(Milford,Massachusetts)製のモデル「e2695」ポンプ/オートサンプラーを用いてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって測定して、狭い分子量の標準ポリスチレンに対して較正した。
Weight average molecular weight Measured by size exclusion chromatography (SEC) using a model "e2695" pump / autosampler from Waters Corporation (Milford, Massachusetts) equipped with a PL-Gel-2 column, against standard polystyrene of narrow molecular weight And calibrated.

耐候性試験
調製した試験パネルを、内容全体を本明細書に援用するISO 4892−2(2013)に従って風化させた。ISO 4892−2(2013)、方法A、サイクルNo.4は、0.55W.m−2nm−1の分光放射照度で狭帯域放射照度(340nm)の偏移に従った。更に、試験の乾燥サイクル部分の間、以下の変遷を記録した。黒色パネル温度は、70℃であり、チャンバ温度は、47℃であった。様々な時間間隔で、風化した試験パネルの光沢度及び色変化を測定した。
Weatherability Test The prepared test panels were weathered according to ISO 4882-2 (2013), the entire contents of which are incorporated herein. ISO 4892-2 (2013), Method A, Cycle No. 4 is 0.55W. The shift of narrow band irradiance (340 nm) was followed with a spectral irradiance of m −2 nm −1 . In addition, the following changes were recorded during the drying cycle portion of the test. The black panel temperature was 70 ° C. and the chamber temperature was 47 ° C. The gloss and color change of the weathered test panel was measured at various time intervals.

耐水性−目視法
調製した試験パネルを2インチ(5センチメートル)の蒸留水に浸漬した。コーティングの色又は不透明度が目視で変化するのにかかる時間を記録した。これは、耐水時間として知られている。
Water Resistance—Visual Method The prepared test panel was immersed in 2 inches (5 centimeters) of distilled water. The time taken for the color or opacity of the coating to change visually was recorded. This is known as the water resistant time.

耐水性−比色計法
D65/10光源を備える45°の角度のMA6811分光光度計を用いて、21℃で18時間蒸留水に浸漬する前後に、調製した試験パネルの色を測定した。次いで、浸漬前後の色変化(ΔE)を求めた(耐水性ΔE)。
Water Resistance—Colorimeter Method The color of the prepared test panel was measured before and after immersion in distilled water at 21 ° C. for 18 hours using a 45 ° angle MA6811 spectrophotometer equipped with a D65 / 10 light source. Subsequently, the color change (ΔE) before and after immersion was determined (water resistance ΔE).

結果を以下の表に示す。   The results are shown in the table below.

Figure 2017528536
Figure 2017528536

Figure 2017528536
Figure 2017528536

Figure 2017528536
Figure 2017528536

上記特許及び特許出願の全ては、参照により本明細書に明示的に援用される。本明細書では特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、これら実施形態は、本発明の原理及び適用の単なる説明にすぎないことを理解されたい。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、本発明の方法及び装置に対して様々な修正及び変更が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内である修正及び変更を含むことを意図とする。   All of the above patents and patent applications are expressly incorporated herein by reference. Although the invention herein has been described with reference to particular embodiments, it is to be understood that these embodiments are merely illustrative of the principles and applications of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the method and apparatus of the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Thus, it is intended that the present invention include modifications and variations that are within the scope of the following claims and their equivalents.

Claims (18)

ポリマーと水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、
前記ポリマーが、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
(iv)ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、
を反応させることによって得られるポリマーである、ポリウレタンエアゾール組成物。
A polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a propellant, comprising:
The polymer is
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
(Iv) an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide;
A polyurethane aerosol composition, which is a polymer obtained by reacting.
ウレタン部分とシリル末端基と水と噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、
前記ウレタン部分が、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
を反応させることによって得られるウレタン部分である、ポリウレタンエアゾール組成物。
A polyurethane aerosol composition comprising a urethane moiety, a silyl end group, water and a propellant,
The urethane portion is
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
A polyurethane aerosol composition, which is a urethane part obtained by reacting with
前記シリル末端基が、以下の式を有するアルコキシシラン、を含む、請求項2に記載の組成物:
(RO)SiR−Z
[式中、Rは、水素又はC〜Cアルキルであり、Rは、二価のアルキレン、アルキルアリーレン、オキシアルキレンであり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)から選択される]。
The composition of claim 2, wherein the silyl end group comprises an alkoxysilane having the formula:
(R 2 O) 3 SiR 3 -Z
Wherein R 2 is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl, R 3 is divalent alkylene, alkylarylene, oxyalkylene, Z is —OH, —SH, —NHR 4 , and —NH 2 (wherein R 4 is an aromatic or aliphatic cyclic group)].
前記中和水可溶化化合物が、以下の式の反応生成物を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物:
(HB)
[式中、BはO、S、NH、又はNR(式中、Rは、1〜4個の炭素原子を含むアルキル基である)であり、Rは、三価有機連結基であり、Aは、−SO M、−OSO M、−CO M、及び−OPO(OM)(式中、Mは、水溶性カチオンである)から選択されるアニオン性基である]。
The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the neutralized water solubilizing compound comprises a reaction product of the following formula:
(HB) 2 R 1 A
Wherein B is O, S, NH or NR (wherein R is an alkyl group containing 1 to 4 carbon atoms), R 1 is a trivalent organic linking group; a is, -SO 3 M, -OSO 3 M , -CO 2 M, and -OPO (OM) 2 (wherein, M is a is a water-soluble cation) is an anionic group selected from.
前記水が、前記噴射剤を除く前記組成物の全重量に基づいて、50重量%〜95重量%の範囲の量で存在する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。   5. A composition according to any one of the preceding claims, wherein the water is present in an amount ranging from 50% to 95% by weight, based on the total weight of the composition excluding the propellant. 前記噴射剤が、ジメチルエーテルを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。   The composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the propellant comprises dimethyl ether. イソシアネート末端プレポリマーとイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られる尿素部分を更に含む、請求項2に記載の組成物。   The composition of claim 2 further comprising a urea moiety obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender. 前記イソシアネート反応性鎖延長剤が、ヒドラジン又はヒドラジドである、請求項7に記載の組成物。   The composition according to claim 7, wherein the isocyanate-reactive chain extender is hydrazine or hydrazide. 前記ヒドラジドが、カルボジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、チオカルボヒドラジド、又は以下の式を有するジヒドラジドから選択される、請求項8に記載の組成物:
Figure 2017528536
(式中、Rは、共有結合、ヘテロ原子、又は二価有機ラジカルである)。
9. The composition of claim 8, wherein the hydrazide is selected from carbodihydrazide, oxalic acid dihydrazide, thiocarbohydrazide, or dihydrazide having the formula:
Figure 2017528536
(Wherein R is a covalent bond, a heteroatom, or a divalent organic radical).
気密密閉容器であって、弁を介してその内部に封入された請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリウレタンエアゾール組成物を含む、気密密閉容器と、
前記容器から前記ポリウレタンエアゾール組成物を吐出するためのアクチュエータと、
を備える、エアゾール装置。
An airtight hermetically sealed container comprising the polyurethane aerosol composition according to any one of claims 1 to 9 enclosed therein via a valve;
An actuator for discharging the polyurethane aerosol composition from the container;
An aerosol device comprising:
ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、
2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、
前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを
(i)酸性水可溶化化合物と、
(ii)前記水可溶化化合物を中和させるための塩基と、
を逐次反応させることによって、可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることと、
噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、
を含む、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
A method for producing a polyurethane aerosol composition comprising:
Obtaining an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer by reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing diisocyanate;
The isocyanate-terminated polyurethane prepolymer (i) an acidic water solubilizing compound;
(Ii) a base for neutralizing the water solubilizing compound;
Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting
Dispersing the solubilized polyurethane prepolymer in water;
Reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide;
Adding a propellant to obtain a polyurethane aerosol composition;
A process for producing a polyurethane aerosol composition, comprising:
一液型組成物から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、
噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであって、前記水性ポリウレタン分散液が、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
(iv)ヒドラジン又はヒドラジドを含むイソシアネート反応性鎖延長剤と、を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、
前記分散液から水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることと、
を含む、熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法。
A method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition comprising:
Depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate using a propellant through an aerosol actuator, the aqueous polyurethane dispersion comprising:
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
(Iv) comprising a polymer obtained by reacting an isocyanate-reactive chain extender comprising hydrazine or hydrazide;
Removing water from the dispersion to cure the thermoplastic polyurethane coating;
A method for providing a thermoplastic polyurethane coating comprising:
ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、
2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、
前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを
(i)酸性水可溶化化合物と、
(ii)前記水可溶性化合物を中和させるための塩基と、
(iii)シリル末端基と、
を逐次反応させることによって可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを、イソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることと、
噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、
を含む、ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
A method for producing a polyurethane aerosol composition comprising:
Obtaining an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer by reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing diisocyanate;
The isocyanate-terminated polyurethane prepolymer (i) an acidic water solubilizing compound;
(Ii) a base for neutralizing the water-soluble compound;
(Iii) a silyl end group;
Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting
Dispersing the solubilized polyurethane prepolymer in water;
Reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender;
Adding a propellant to obtain a polyurethane aerosol composition;
A process for producing a polyurethane aerosol composition, comprising:
一液型組成物から基材上に架橋ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、
噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであって、
前記水性ポリウレタン分散液が、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
を反応させることによって得られるウレタン部分、
シリル末端基、及び
水を含む、ことと、
前記水を除去して、前記シリル末端基を縮合させることによって、架橋ポリウレタンコーティングを提供することと、
を含む、架橋ポリウレタンコーティングを提供する方法。
A method for providing a crosslinked polyurethane coating on a substrate from a one-part composition comprising:
Depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate with a propellant through an aerosol actuator,
The aqueous polyurethane dispersion is
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
Urethane part obtained by reacting,
Including silyl end groups, and water,
Providing a crosslinked polyurethane coating by removing the water and condensing the silyl end groups;
A method of providing a crosslinked polyurethane coating comprising:
前記シリル末端基が、以下の式を有するアルコキシシランを含む、請求項13又は14に記載の方法:
(RO)SiR−Z
[式中、Rは、水素又はC1〜C4アルキルであり、Rは、二価のアルキレン、アルキルアリーレン、又はオキシアルキレンであり、Zは、−OH、−SH、−NHR、及び−NH(式中、Rは、芳香族又は脂肪族環状基である)から選択される)]。
15. A method according to claim 13 or 14, wherein the silyl end group comprises an alkoxysilane having the formula:
(R 2 O) 3 SiR 3 -Z
[Wherein R 2 is hydrogen or C1-C4 alkyl, R 3 is divalent alkylene, alkylarylene, or oxyalkylene, and Z is —OH, —SH, —NHR 4 , and — NH 2 (wherein R 4 is an aromatic or aliphatic cyclic group)]].
ポリマーと水とジメチルエーテル噴射剤と、を含む、ポリウレタンエアゾール組成物であって、
前記ポリマーが、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、
を反応させることによって得られるポリマーであり、
前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ポリウレタンエアゾール組成物。
A polyurethane aerosol composition comprising a polymer, water and a dimethyl ether propellant,
The polymer is
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
(Iv) an isocyanate-reactive chain extender;
A polymer obtained by reacting
A polyurethane aerosol composition wherein the polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mole to 200,000 g / mole.
一液型組成物から基材上に熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法であって、前記方法は、
ジメチルエーテル噴射剤を用いて、エアゾールアクチュエータを通して、前記基材上に水性ポリウレタン分散液を堆積させることであり、前記水性ポリウレタン分散液が、
(i)イソシアネート反応性官能基を有するポリオール又はチオールと、
(ii)中和水可溶化化合物と、
(iii)ジイソシアネートと、
(iv)イソシアネート反応性鎖延長剤と、
を反応させることによって得られるポリマーを含む、ことと、
前記分散液から水を除去して、熱可塑性ポリウレタンコーティングを硬化させることであって、
前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、ことと、
を含む、熱可塑性ポリウレタンコーティングを提供する方法。
A method of providing a thermoplastic polyurethane coating on a substrate from a one-part composition comprising:
Depositing an aqueous polyurethane dispersion on the substrate using a dimethyl ether propellant through an aerosol actuator, the aqueous polyurethane dispersion comprising:
(I) a polyol or thiol having an isocyanate-reactive functional group;
(Ii) a neutralized water solubilizing compound;
(Iii) diisocyanate;
(Iv) an isocyanate-reactive chain extender;
Including a polymer obtained by reacting with
Removing water from the dispersion to cure the thermoplastic polyurethane coating,
The polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mol to 200,000 g / mol;
A method for providing a thermoplastic polyurethane coating comprising:
ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法であって、
2つのイソシアネート反応性基を含むポリオール又はチオール、及びジイソシアネートを含む混合物を反応させることによって、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを得ることと、
前記イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを
(i)酸性水可溶化化合物と、
(ii)前記水可溶化化合物を中和させるための塩基と、
を逐次反応させることによって、可溶化ポリウレタンプレポリマーを提供することと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーを水に分散させることと、
前記可溶化ポリウレタンプレポリマーをイソシアネート反応性鎖延長剤と反応させることと、
噴射剤を添加して、ポリウレタンエアゾール組成物を得ることと、
を含み、前記ポリマーが、10,000g/モル〜200,000g/モルの範囲の重量平均分子量を有する、
ポリウレタンエアゾール組成物の製造方法。
A method for producing a polyurethane aerosol composition comprising:
Obtaining an isocyanate-terminated polyurethane prepolymer by reacting a polyol or thiol containing two isocyanate-reactive groups and a mixture containing diisocyanate;
The isocyanate-terminated polyurethane prepolymer (i) an acidic water solubilizing compound;
(Ii) a base for neutralizing the water solubilizing compound;
Providing a solubilized polyurethane prepolymer by sequentially reacting
Dispersing the solubilized polyurethane prepolymer in water;
Reacting the solubilized polyurethane prepolymer with an isocyanate-reactive chain extender;
Adding a propellant to obtain a polyurethane aerosol composition;
The polymer has a weight average molecular weight in the range of 10,000 g / mole to 200,000 g / mole,
A method for producing a polyurethane aerosol composition.
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